5_ibee_electricidad_y_electronica_industrial(1).pdf

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

ESCUELA: CARRERA: ESPECIALIDAD: COORDINACION: DEPARTAMENTO:

UPIICSA INGENIERIA INDUSTRIAL CIENCIAS BASICAS DE LA INGENIERIA CIENCIAS DE LA INGENIERIA

ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL CLAVE: IBEE SEMESTRE: 5° CREDITOS: 6 VIGENTE: JULIO 2000 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICA MODALIDAD: Escolarizada X XX Abierta _________

FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA ASIGNATURAS ANTECEDENTES: ASIGNATURAS COLATERALES: ASIGNATURAS CONSECUENTES:

Electromagnetismo y Optica Electricidad Aplicada Instrumentación y Control, Sistemas de Control, Automatización de Procesos Industriales

El programa de estudio de la asignatura de electricidad y electrónica Industrial , que se imparte en el quinto semestre, cuyo contenido, metodología y enfoque se ha reestructurado y actualizado para desarrollar en el estudiante de ingeniería industrial la capacidad de comprensión, integración, análisis y calculo de los diferentes circuitos eléctricos alimentados con corriente alterna, así como para adquirir los conocimientos necesarios y suficientes respecto a los dispositivos electrónicos de uso más frecuente en el control de líneas transportadoras, máquinas de montaje mecanizadas, máquinas herramienta con control numérico y robots industriales aplicados en los procesos de manufactura.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno aplicará los conocimientos teóricos prácticos básicos de la ingeniería eléctrica en la utilización de la energía eléctrica, así como, de los dispositivos electrónicos que se requieren tanto en la automatización como en la robótica de uso industrial.

TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: 3 H/TEORIA/SEMESTRE: 54 H/PRACTICA/SEMESTRE: 0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL REVISADO POR: JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL. APROBADO POR: C.T.C.E. PRESIDENTE ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ.

AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL C.G.C DEL IPN

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL

CLAVE: IBEE . HOJA: 2 DE 9 .

FUNDAMENTACION La ingeniería eléctrica sirve de base para muchos campos diversos: comunicación vía satélite, control de máquinas herramienta, reconocimiento de voz, grabación estéreo digital, generadores de potencia de mega watts, etc. Sin embargo, la ingeniería eléctrica en sus inicios se ocupo solamente de aplicaciones de potencia: motores, alumbrado, calefacción y transmisión de potencia. En ese entonces el campo completo podría ser estructurado tanto en amplitud como en profundidad en un tiempo razonable. Con los años ha llegado a ser menos accesible para un ingeniero eléctrico y no se diga uno no eléctrico, estudiar por completo la ingeniería eléctrica actual tanto en amplitud como en profundidad. La respuesta de como hacerlo para los no eléctricos ha sido concentrarse en el estudio y aplicación de la teoría de circuitos eléctricos y dispositivos electrónicos de estado sólido. Adquiriendo los conocimientos necesarios para poder comprender conceptos más avanzados: conversación y procesamiento de señales; codificación, multiflexión, transmisión, procesamiento y almacenamiento de información, respuesta, estabilidad y compensación de sistemas; conversión de potencia. Conceptos de gran importancia en todos los conceptos de la ingeniería que requieren tanta atención como la teoría básica de circuitos y de los dispositivos electrónicos. El avance de la tecnología ha hecho posible relegar muchos de los detalles del diseño de circuitos eléctricos y electrónicos a los diseñadores, dejando más tiempo para estudiar los conceptos de los sistemas. Especialmente los no eléctricos, están interesados en la ingeniería eléctrica a nivel de sistemas, donde esta se relaciona con sus propias disciplinas a través de la automatización, la instrumentación, el control, los sistemas de potencia. las comunicaciones y la computación. El cambio al cual hoy se enfrentan todos los ingenieros es que el inmenso campo de la ingeniería eléctrica esta creciendo continuamente. Si el ingeniero se mantiene actualizado en el área correspondiente de la ingeniería después de su educación formal, estará en posición de comprender los nuevos conceptos conforme se desarrollan. Ya que el aprendizaje a lo largo de la vida es parte indispensable en la carrera profesional del ingeniero.

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL

CLAVE: IBEE HOJA: 3 DE 9.

No. UNIDAD I NOMBRE

INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Interpretará la respuesta de los elementos pasivos a señales variables en el tiempo, así como el concepto de reactancia e impedancia en el análisis de los circuitos.

HORAS No. TEMA 1

TEMAS

INSTRUMENTACION DIDACTICA

Representación de funciones en el dominio del tiempo.

• •

2

Vales medio y eficaz.

•

3

Fasores e impedancia compleja.

4

Circuitos serie, paralelo y mixto.

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación APOYO DIDACTICO

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

T 2

2 2

2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B1 B2 B3 9C

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL .

CLAVE: HOJA:

No. UNIDAD

IBEE 4 DE 9 .

II

NOMBRE

POTENCIA ELECTRICA

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Clasificará los conceptos de potencia eléctrica y resolverá casos prácticos en la aplicación de ésta, así como aplicará el concepto de factor de potencia y su corrección para el caso de instalaciones eléctricas industriales.

HORAS No. TEMA 2.1

TEMAS Tipos de potencia.

2.2

Triángulo de potencia.

INSTRUMENTACION DIDACTICA • • •

2.3

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación

Importancia del factor de potencia.

T 2 2 2

APOYO DIDACTICO 2.4

Corrección del factor potencia.

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B1 B2 B3 C9

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL .

CLAVE: HOJA: 5

No. UNIDAD

IBEE DE 9 .

III

NOMBRE

SISTEMAS TRIFASICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Aplicará los conocimientos suficientes sobre sistemas trifásicos en estrella y en delta con cargas tiránicas equilibradas y desequilibradas, así como la aplicación del concepto de potencia tiránica en instalaciones eléctricas industriales.

HORAS No. TEMA 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.6.1 3.6.2

TEMAS Generación y distribución de energía tiránica. Representación fasorial delta/estrella. Cargas balanceadas. Cargas desbalanceadas. Potencia tiránica. Transformadores. Tipos de transformadores. Transformador ideal.

INSTRUMENTACION DIDACTICA • • •

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación APOYO DIDACTICO

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

T 2 2 2 2 2 2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B1, B2, B3, B5, B7, C14

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL .

CLAVE:

IBEE

HOJA: 6 DE 9 .

No. UNIDAD

IV

NOMBRE

INSTALACIONES ELECTRICAS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Identificará los componentes principales, funcionamiento, riesgos de operación y puesta en servicio de la llamada subestación eléctrica unitaria.

HORAS No. TEMA 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.4.1 4.3.4.2 4.3.5 4.3.5.1 4.3.5.2

TEMAS Introducción. Elementos. Subestaciones. Diagrama unifilar. Subestaciones unitarias y compactas. Sistema de tierras. Distribución. Cableado. Control. Maniobras. Puesta en servicio. Desconexión y libranza.

INSTRUMENTACION DIDACTICA • • •

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación APOYO DIDACTICO

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

T 3 3 2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B5, C10, C11, C14

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL .

CLAVE:

IBEE

HOJA: 7 DE

No. UNIDAD

9.

V

NOMBRE

CIRCUITOS DE CONTROL PARA MOTORES

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Aplicará la información técnica, para un manejo total de la teoría, funcionamiento, instalación y mantenimiento de los circuitos típicos para el control de un motor eléctrico.

HORAS No. TEMA 5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3

TEMAS Relevadores y contactores. Control a dos hilos y dispositivos piloto. Control a tres hilos. Control a tensión reducida. Control reversible. Control delta-estrella. Autotransformador.

INSTRUMENTACION DIDACTICA • • •

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación APOYO DIDACTICO

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

T 2 2 2 2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B7, B8, C10, C13, C14

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL .

CLAVE: HOJA: 8 DE

IBEE 9

.

No. UNIDAD

VI

NOMBRE

SISTEMAS ELECTRONICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno •

Aplicará los conocimientos sobre los dispositivos semiconductores que se utilizan en los circuitos digitales aplicados a la tecnología de computadoras, así como, en los equipos de control para la automatización y robótica industrial.

HORAS No. TEMA 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

TEMAS Sistemas analógico-digitales. Semiconductores. Rectificación. Compuertas lógicas. Circuitos lógicos.

INSTRUMENTACION DIDACTICA • • •

Exposición por el profesor Análisis, planteamiento y solución de problemas ilustrativos por el alumno. Evaluación y autoevaluación APOYO DIDACTICO

• •

Pizarrón y gis Libros y apuntes

T 2 2 2 2 2

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFIA B1, B4, B6, C12

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ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIAL

CLAVE: IBEE . HOJA: 9 DE 9 .

PERIODO

UNIDADES TEMATICAS

1°

I, II

2°

III, IV

Examen escrito 70%, participación en clase, 20% trabajos extraclase 10%. Examen escrito 70%, participación en clase, 20% trabajos extraclase 10%. Examen escrito 70%, participación en clase, 20% trabajos extraclase 10%.

3°

V y VI

La evaluación final del curso será el promedio de las 3 evaluaciones. 100%

CLAVE

B

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

X X X X X X X X

C

X X X X X X

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION

BIBLIOGRAFIA Circuitos Electricos; Edminister: Edit. Mac Graw Hill; 3er. Edición 1998, 575 p.p. Circuitos Electricos Ca/Cc Enfoque Integrado, Hubert Charles, Y; Edit. Mac Graw Hill, 890 p.p. Fundamentos De Sistemas De Energía Eléctrica; Enriquez Harper; Edit. Linusa, 350 p.p. Diseño Digital; M. Morris Mano; Edit. Mac. Graw Hill. 665 p.p. Elementos De Diseño De Subestaciones Eléctricas; Edit.Lim usa.450 p.p. Análisis De Circuitos En Ingeniería; Willam H. Hayat; Edit. Mac Graw Hill, 5° Edicion;1996. 1066 p.p. Curso De Transformadores Y Motores Trifasicos De Inducción; Enriquez Harper; Edit. Limusa 750 p.p. Control De Máquinas Eléctricas; I.L. Kojow; Edit. Reverte; 2da. Edición; 1991 370 p.p. Electricidad 1-7; Mileaf; Edit. Limusa-Noriega; 11° Edicion;1996. 870 p.p. Reglamento De Instalaciones Eléctricas; 1995; Edit. Andrade. 950 p.p. Instalaciones Eléctricas; Sthepen J. Chapman; Edit. Mac. Graw Hill; 2da.Edicion; 1994, 350 p.p. Electrónica Digital; Strangio E. Christopher; Edit. Mac Graw Hill. 560 p.p. Máquinas De C.A.; Michel Liwshitz; Edit. Continental. 501 p.p. Manual Del Montador Electricista; T. Croft; Edit. Reverte; Era. Edición 1994. 270 p.p.