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UANL - FIME Nombre de la Unidad de Aprendizaje
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IT-7-ACM-04-R03
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME
Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de Máquinas Eléctricas 1 Frecuencia semanal: 1 hrs. Horas presenciales: 11 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 11 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: (X) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura () Formación básica profesional ( X ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 2 Fecha de elaboración: 7 Mayo 2016 Fecha de la última actualización: 7 Mayo 2016 Responsables del diseño: M. C. Juan Rafael Cervantes Vega, M. C. Jorge Alberto Gutiérrez Espinosa
Presentación:
Esta unidad de aprendizaje está dividida en 10 prácticas de Laboratorio, en la primera práctica se tratan las leyes fundamentales de las
máquinas eléctricas, en la segunda la obtención de la curva de magnetización de un material ferromagnético, en la tercera, la visualización del lazo
de histéresis con un osciloscopio, en la cuarta, la obtención de pérdidas de un núcleo de una máquina eléctrica, en la quinta, las partes de una
máquinas de C.D., en la sexta, las características de vacío de un generador excitado por separado y autoexcitado, en la séptima, las características
de un generador con carga, en la octava, la prueba de vacío de un motor de C.D. en vacío, con el campo en derivación, en la novena, la prueba de
carga de un motor en derivación, en la décima, la prueba de carga de un motor compound.
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Propósito:
Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad formar estudiantes de ingeniería competentes que integran los conocimientos, habilidades y
actitudes para entender el proceso de conversión de la energía, así como el funcionamiento de las Máquinas Eléctricas de CD que llevan a cabo
dicho proceso. Así como impulsar a los estudiantes a aterrizar experimentalmente los parámetros de los circuitos magnéticos que intervienen en su
comportamiento bajo diferentes condiciones de trabajo, vistos en clase, así como la selección de la Máquina más adecuadas para cada aplicación.
Competencias del perfil de egreso:
a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:
Competencias instrumentales:
• Analiza estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que el permitan la toma de decisiones
oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.
• Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y
expresar ideas, sentimientos y teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.
• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramientas para el acceso a la información y su transformación en
conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva
en la sociedad.
Competencias personales y de interacción social
• Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a
la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una
sociedad sostenible
Competencias integradoras
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• Explicar los fundamentos de los circuitos magnéticos, sus magnitudes, propiedades y características, usando el equipo de laboratorio, para
comprender los conceptos de las leyes que se aplican así como el concepto de inductancia y su relación con la corriente eléctrica.
• Explicar la relación entre los parámetros de corriente de excitación y voltaje inducido, para la obtención de la curva de magnetización de
un material ferromagnético de un núcleo.
• Explicar la relación entre B y H en un material ferromagnético al excitarse, con base en la teoría de los materiales ferromagnéticos, para la
demostración del fenómeno de histéresis en un material de un núcleo.
• Explicar los parámetros que intervienen en el cálculo de las pérdidas del núcleo, mediante la metodología expuesta en el folleto del
laboratorio, para relacionar estos parámetros con los temas vistos en clase.
• Identificar las partes principales de una máquina de C.D. usando el equipo de Laboratorio, para relacionar lo visto en clase con la máquina
real.
• Identificar los parámetros que determinan el voltaje en terminales en un generador de C.D., usando el equipo de laboratorio, para
comprobar la teoría de las máquinas eléctricas.
• Identificar la forma en que varía el voltaje en terminales en un generador de C.D. conforme aumenta la carga alimentada, usando el equipo
de laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas eléctricas.
• Identificar los parámetros que determinan el funcionamiento de un motor de C.D., usando el equipo de laboratorio, para comprobar la
teoría de las máquinas eléctricas.
• Identificar la forma en que varía el voltaje y corriente en un motor de C.D. conforme aumenta la carga alimentada, usando el equipo de
laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas eléctricas.
• Identificar la forma en que varía el voltaje y corriente en un motor de C.D. compuesto, conforme aumenta la carga alimentada, usando el
equipo de laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas
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Representación gráfica
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Competencias de la Unidad de
Aprendizaje
Instrumentales
Personales y de Interacción
Social
Integradoras
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Unidad temática1: Comprobación de leyes Faraday, Lenz e inductancia Competencias particulares: Explicar los fundamentos de los circuitos magnéticos, sus magnitudes, propiedades y características, usando el equipo de laboratorio, para
comprender los conceptos de las leyes que se aplican así como el concepto de inductancia y su relación con la corriente eléctrica.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Explicar los
fundamentos de
los circuitos
magnéticos, sus
magnitudes,
propiedades y
características,
usando el equipo
de laboratorio,
para comprender
los conceptos de
las leyes que se
aplican así como
el concepto de
inductancia y su
relación con la
corriente
eléctrica.
Reporte de
práctica de
comprobación de
leyes Faraday,
Lenz e inductancia
El reporte debe
contener:
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar una reporte de las leyes
fundamentales de las máquinas
eléctricas (Faraday, Lenz) y del
concepto de Inductancia.
1. Campo
Magnético.
2. Fuerza
magnetomotriz.
3. Flujo.
4. Propiedades de
los materiales.
5. Leyes
(Faraday, Lenz,
Biot-Savart,
Ampere )
6. Circuitos
Magnéticos.
7. Imanes
Permanentes.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
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Unidad temática2: Curva característica de un material ferromagnético Competencias particulares: Explicar la relación entre los parámetros de corriente de excitación y voltaje inducido, para la obtención de la curva de magnetización de un
material ferromagnético de un núcleo.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Explicar la
relación entre los
parámetros de
corriente de
excitación y
voltaje inducido,
para la obtención
de la curva de
magnetización de
un material
ferromagnético
de un núcleo.
Reporte de curva
de magnetización
El reporte debe
contener:
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar un reporte de la
obtención de la curva de
magnetización de un material
ferromagnético.
8. Campo
Magnético.
9. Fuerza
magnetomotriz.
10. Flujo.
11. Propiedades de
los materiales.
12. Leyes
(Faraday, Lenz,
Biot-Savart,
Ampere )
13. Circuitos
Magnéticos.
14. Imanes
Permanentes.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
Unidad temática3: Obtención con osciloscopio del lazo de histéresis Competencias particulares: Explicar la relación entre B y H en un material ferromagnético al excitarse, con base en la teoría de los materiales ferromagnéticos, para la
demostración del fenómeno de histéresis en un material de un núcleo.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
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Explicar la
relación entre B
y H en un
material
ferromagnético al
excitarse, con
base en la teoría
de los materiales
ferromagnéticos,
para la
demostración del
fenómeno de
histéresis en un
material de un
núcleo.
Reporte de
práctica lazo de
histéresis
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar un reporte de lazo de
histéresis en un material de un
transformador eléctrico.
15. Campo
Magnético.
16. Fuerza
magnetomotriz.
17. Flujo.
18. Propiedades de
los materiales.
19. Leyes
(Faraday, Lenz,
Biot-Savart,
Ampere )
20. Circuitos
Magnéticos.
21. Imanes
Permanentes.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
Unidad temática 4: Medición de pérdidas en los materiales ferromagnéticos Competencias particulares: Explicar los parámetros que intervienen en el cálculo de las pérdidas del núcleo, mediante la metodología expuesta en el folleto del laboratorio,
para relacionar estos parámetros con los temas vistos en clase.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Explicar los
parámetros que
intervienen en el
cálculo de las
pérdidas del
Reporte de
práctica de la
obtención de las
pérdidas del
núcleo
El reporte debe
contener:
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
Realizar un reporte de la
obtención de las pérdidas del
núcleo
22. Campo
Magnético.
23. Fuerza
magnetomotriz.
24. Flujo.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
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núcleo, mediante
la metodología
expuesta en el
folleto del
laboratorio, para
relacionar estos
parámetros con
los temas vistos
en clase.
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
25. Propiedades de
los materiales.
26. Leyes
(Faraday, Lenz,
Biot-Savart,
Ampere )
27. Circuitos
Magnéticos.
28. Imanes
Permanentes.
Conexión
Unidad temática 5: Estudio elemental de una máquina de CD
Competencias particulares: Identificar las partes principales de una máquina de C.D. usando el equipo de Laboratorio, para relacionar lo visto en clase con la máquina real.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar las
partes principales
de una máquina
de C.D. usando
el equipo de
Laboratorio, para
relacionar lo
visto en clase con
la máquina real.
Reporte de
práctica de las
partes principales
de una máquina de
C.D.
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
Realizar un reporte de las partes
principales de una máquinas de
C.D.
29. Máquinas de
C.D.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
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• Referencias
consultadas
Unidad temática 6: Características de vacío de un generador excitado por separado y autoexcitado
Competencias particulares: Identificar los parámetros que determinan el voltaje en terminales en un generador de C.D., usando el equipo de laboratorio, para comprobar la
teoría de las máquinas eléctricas.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar los
parámetros que
determinan el
voltaje en
terminales en un
generador de
C.D., usando el
equipo de
laboratorio, para
comprobar la
teoría de las
máquinas
eléctricas.
Reporte de
práctica de
Generador de
C.D.
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar un reporte de práctica
de Generador de C.D.
30. Características de
los generadores
de C.D.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
Unidad temática 7: Características de vacío de un generador excitado por separado y autoexcitado en paralelo con carga
Competencias particulares: Identificar la forma en que varía el voltaje en terminales en un generador de C.D. conforme aumenta la carga alimentada, usando el equipo de
laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas eléctricas.
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar la
forma en que
varía el voltaje
en terminales en
un generador de
C.D. conforme
aumenta la carga
alimentada,
usando el equipo
de laboratorio,
para comprobar
la teoría de las
máquinas
eléctricas.
Reporte de
práctica de
Generador de
C.D. con carga
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar un reporte de práctica
de Generador de C.D. con
carga
31. Características de
los generadores
de C.D. con carga
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
Unidad temática 8: Prueba de vacío de un motor de CD con campo en derivación
Competencias particulares: Identificar los parámetros que determinan el funcionamiento de un motor de C.D., usando el equipo de laboratorio, para comprobar la teoría de las
máquinas eléctricas.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar los
parámetros que
determinan el
Reporte de
práctica de motor
de C.D.
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
Realizar un reporte de práctica
de motor de C.D.
32. Características de
los motores de
C.D.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
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funcionamiento
de un motor de
C.D., usando el
equipo de
laboratorio, para
comprobar la
teoría de las
máquinas
eléctricas.
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
Unidad temática 9: Prueba de carga de un motor en derivación
Competencias particulares: Identificar la forma en que varía el voltaje y corriente en un motor de C.D. conforme aumenta la carga alimentada, usando el equipo de
laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas eléctricas.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar la
forma en que
varía el voltaje y
corriente en un
motor de C.D.
conforme
aumenta la carga
alimentada,
usando el equipo
de laboratorio,
para comprobar
la teoría de las
máquinas
Reporte de
práctica de motor
de C.D. con carga
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
Realizar un reporte de práctica
de motor de C.D. con carga
33. Características de
los motores de
C.D. con carga.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
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eléctricas.
consultadas
Unidad temática 10: Prueba de carga de un motor compound Competencias particulares: Identificar la forma en que varía el voltaje y corriente en un motor de C.D. compuesto, conforme aumenta la carga alimentada, usando el equipo de
laboratorio, para comprobar la teoría de las máquinas.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar la
forma en que
varía el voltaje y
corriente en un
motor de C.D.
compuesto,
conforme
aumenta la carga
alimentada,
usando el equipo
de laboratorio,
para comprobar
la teoría de las
máquinas.
Reporte de
práctica de motor
compuesto de
C.D. con carga
El reporte debe
contener:.
• Portada/Título
• Objetivo
• Marco teórico
• Procedimiento
• Cálculos
teóricos y
experimentales
• Observaciones
• Conclusiones
• Referencias
consultadas
Realizar un reporte de práctica
de motor compuesto de C.D.
con carga
34. Características de
los motores de
C.D. con carga.
✓ Manual de Prácticas de
Laboratorio
✓ Aula
✓ Equipo de Laboratorio
✓ Equipo de Medición y
Conexión
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Reporte de práctica de comprobación de leyes Faraday, Lenz e inductancia 9%
Reporte de curva de magnetización 9%
Reporte de práctica lazo de histéresis 9%
Reporte de práctica de la obtención de las pérdidas del núcleo 9%
Reporte de práctica de las partes principales de una máquina de C.D. 9%
Reporte de práctica de Generador de C.D. 9%
Reporte de práctica de Generador de C.D. con carga 9%
Reporte de práctica de motor de C.D. 9%
Reporte de práctica de motor de C.D. con carga 9%
Reporte de práctica de motor compuesto de C.D. con carga 9%
Producto integrador de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará un reporte general que contendrá todas las
prácticas desarrolladas durante el laboratorio. También se hará una crítica constructiva hacia el profesor con sugerencias para la mejora del
laboratorio.
Producto integrador 10 %
.
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Revisión: 1
VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Circuitos magnéticos y transformadores
▪ Autor: EE Staff MIT
▪ Editorial: Reverte
Libro: Manual de Laboratorio
▪ Autor: Agustín Iglesias
Book: Electric Machinery
▪ Autor: Arthur Eugene Fitzgerald, Charles Kingsley, Stephen Umans
▪ Editorial: McGraw Hill
Artículo
Link http://www.mcb.com.mx/ (Tema máquinas de C.D.)
Perfil del docente: El profesor debe poseer un nivel académico mínimo de maestría, así como ser competente en el manejo de los equipos de medición y contextos
pedagógicos que le permita fomentar ambientes de aprendizaje participativos para contribuir a la formación integral del estudiante.
Ficha bibliográfica del profesor: M. C. Juan Rafael Cervantes Vega
Ingeniero Mecánico Electricista
Sub Coordinador de la División de Ingeniería Eléctrica.
Catedrático de FIME
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Revisión: 1
VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
M. C. Jorge Alberto Gutiérrez Espinosa
Ingeniero Mecánico Electricista
Jefe de Academia de Máquinas Eléctricas
Catedrático de FIME
JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO
COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE ELÉCTRICA