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Circuitos Magnéticos y Transformadores (2011)

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Autores: Juan Carlos Burgos, Angel Ramos Gomez
El presente curso es un curso básico de transformadores y circuitos magnéticos para estudiantes de ingeniería. Siempre que sea posible por la extensión del curso, se ha procurado que los conocimientos estén asentados sobre bases físicas sólidas, buscando su relación con la Física básica o con la Teoría de Circuitos. Sin embargo se ha procurado evitar aquellos aspectos teóricos que no contribuyen a aportar un conocimiento práctico. Además de ser un curso básico de transformadores, en muchos planes de estudio esta asignatura se imparte un cuatrimestre después de estudiar Teoría de Circuitos, de modo que esta asignatura es la puerta de entrada al mundo de la Ingeniería Eléctrica. En las clases presenciales de la asignatura sólo se abordan los contenidos conceptualmente más difíciles, y se deja al cuidado del estudiante abordar por su cuenta los contenidos más sencillos. A pesar de esta ausencia de ayudas en muchos temas, el tiempo que precisa un alumno para entudiar la asignatura no excede la carga crediticia de la asignatura.
Trafo en subestacion

JUAN CARLOS BURGOS DÍAZ

ÁNGEL RAMOS GÓMEZ

Departamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad Carlos III de Madrid

Área: Ingeniería Eléctrica

Nivel: Grado
Titulación: Grado en Ingeniería Eléctrica

 

Noviembre de  2011

Transformador

 

42 horas de docencia en aula (18 de teória, 18 de problemas y 6 de prácticas)

5 créditos ECTS (125 horas).

 

PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

El estudiante debe haber superado las asignaturas de Electromagnetismo (o Física II) y Teoría de Circuitos (o Fundamentos de Ingeniería Eléctrica).

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

 

El presente curso es un curso básico de transformadores y circuitos magnéticos para estudiantes de ingeniería. Siempre que sea posible por la extensión del curso, se ha procurado que los conocimientos estén asentados sobre bases físicas sólidas, buscando su relación con la Física básica o con la Teoría de Circuitos. Sin embargo se ha procurado evitar aquellos aspectos teóricos que no contribuyen a aportar un conocimiento práctico. Además de ser un curso básico de transformadores, en muchos planes de estudio esta asignatura se imparte un cuatrimestre después de estudiar Teoría de Circuitos, de modo que esta asignatura es la puerta de entrada al mundo de la Ingeniería Eléctrica.

En las clases presenciales de la asignatura sólo se abordan los contenidos conceptualmente más difíciles, y se deja al cuidado del estudiante abordar por su cuenta los contenidos más sencillos. A pesar de esta ausencia de ayudas en muchos temas, el tiempo que precisa un alumno para entudiar la asignatura no excede la carga crediticia de la asignatura.

 

OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

 

Las competencias que debe adquirir el estudiante de esta asignatura son: Capacidad de diseño de componentes electromagnéticos, Análisis de su funcionamiento, Realización de ensayos para determinación de parámetros y Determinación de sus interacciones con el resto del sistema eléctrico.

 

MATERIAL DOCENTE

 

Tema 1: REPASO CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Ecuaciones de Maxwell. Pérdidas en el hierro. Pérdidas dieléctricas. Circuitos magnéticos. Determinación de la inductancia propia y de la inductancia mutua entre bobinas.

Tema 2: CONSTITUCIÓN FÍSICA DE TRANSFORMADORES. El circuito magnético. Los circuitos eléctricos. Aislamiento. Refrigeración de transformadores. Conceptos básicos de mantenimiento de transformadores.

Tema 3: TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS. Funcionamiento en vacío. Funcionamiento en carga. Sobrecargas admisibles. Circuito equivalente. Caídas de tensión. Rendimiento. Reparto de carga en transformadores en paralelo. Corriente de cortocircuito. Transitorio de conexión.

Tema 4: TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS. Bancos de transformación y unidades trifásicas. Ángulos horarios. Funcionamiento en vacío. Circuito equivalente. Funcionamiento con carga equilibrada y desequilibrada. Arrollamiento terciario. Transformadores Yz. Autotransformadores. Regulación de tensión. Campo de aplicación de los diferentes tipos de transformadores.

 

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

 

La evaluación de la asignatura se realiza a través de preguntas teóricas, ejercicios numéricos (problemas) y prácticas de laboratorio. En las preguntas teóricas se han primado los aspectos más básicos y los aspectos más prácticos sobre otros aspectos más teóricos o matemáticos.

 

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