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Introducción a las Máquinas Síncronas

Las máquinas síncronas son componentes fundamentales en los sistemas eléctricos modernos, capaces de operar tanto como generadores (alternadores) como motores. Su característica principal es la sincronización entre la velocidad de rotación de su eje y la frecuencia eléctrica generada o absorbida. Este documento detalla los procedimientos esenciales para su caracterización y acoplamiento a la red eléctrica.

Práctica 1: Máquinas Síncronas

Una máquina síncrona es una máquina rotativa de corriente alterna cuya velocidad de rotación del eje y la frecuencia eléctrica están sincronizadas y son mutuamente dependientes. Dicha máquina puede operar tanto como generador como motor.

Pruebas Fundamentales

Automatismo Cableado vs. Programado

Automatismo Cableado

Es aquel automatismo cuyo funcionamiento depende exclusivamente del correcto conexionado de sus elementos.

Automatismo Programado

Es aquel automatismo cuyo funcionamiento depende del correcto conexionado de sus elementos, fundamentalmente de un programa. (El elemento programable más usado en automatización es el autómata programable o PLC).

Ventajas del Automatismo Programado con PLC

• El cableado se simplifica.
• Se pueden realizar modificaciones del funcionamiento de la instalación sin modificar el cableado (se modifica solo el programa).
• Detección de averías más sencillas.
• Posibilidades de comunicación (comunicación de un PLC a través de internet para realizar labores de mantenimiento,

Componentes Electrónicos Fundamentales

Semiconductores

• Semiconductor Intrínseco

  Son aislantes en condiciones normales, pero una elevación de temperatura energiza los electrones lo suficiente para que pasen a la conducción. Tanto los electrones como los huecos se pueden desplazar a través del cristal mediante la acción de campos eléctricos exteriores, dando lugar a una conductividad debida a los propios electrones del semiconductor.

• Dopaje de Semiconductor Intrínseco

  Una forma de excitar la conductividad eléctrica de un semiconductor consiste en añadirle impurezas; así se consigue el dopaje.

Diodos

• Diodo Inversamente y Directamente Polarizado

  Una unión p-n está polarizada directamente cuando se le aplica un potencial negativo a la zona

Fundamentos del Sonido y Magnitudes Acústicas

El sonido es una sensación percibida por el oído, generada por el movimiento vibratorio transmitido a través del aire.

• Velocidad: Aproximadamente 340 m/s en el aire.
• Frecuencia: Número de ciclos por segundo, medido en Hertz (Hz).

Magnitudes Acústicas

• Valor Eficaz: Es el valor que se mide con un polímetro en corriente alterna.
• Presión Sonora: Se mide en Pascales (Pa). El umbral de audición es de aproximadamente 20 micropascales (µPa).

Acústica Fisiológica y Percepción Sonora

• Tono: Se refiere a la frecuencia del sonido. El rango audible humano va de 20 Hz a 20 KHz.
• Timbre: Al reproducir un sonido, no se trata de una frecuencia pura, sino que incluye armónicos. Esto permite distinguir un sonido

Fuente de Alimentación

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) de la red eléctrica en corriente continua (CC) que necesitan los componentes electrónicos de un equipo. A continuación, se describen las etapas típicas de una fuente de alimentación conmutada:

• Filtro EMC (Compatibilidad Electromagnética): Su función es evitar que las interferencias generadas por la fuente de alimentación se propaguen a la red eléctrica. Su uso es opcional, pero recomendable para cumplir con las normativas de compatibilidad electromagnética.
• Troceador: Está compuesto por transistores que conmutan (conducen y cortan) a alta velocidad. Esto genera pulsos de alta amplitud que son los principales causantes de las

Cableado de Redes de Datos y Telefonía

Los cables utilizados en redes de datos y telefonía pueden ser de cobre o de fibra óptica. Los de cobre pueden ser de dos tipos:

• Cables Coaxiales

  Hace algunos años se utilizaron para el cableado de redes de datos. En la actualidad, los cables coaxiales han quedado relegados a aplicaciones de transmisión de señales de televisión y radio.

• Cables de Pares Trenzados

  Se distribuyen en forma de manguera. Los hilos están trenzados de dos en dos para evitar los efectos de las interferencias. A este tipo de cables se le denomina twisted (trenzado). Cada par dispone de un hilo de un solo color y otro de dos colores, uno generalmente blanco y el otro del color del cable con el que hace pareja.

  Tipos de Cables de

Tipos de Conmutación en Tiristores

Conmutación Natural

La conmutación natural se produce gracias a la energía suministrada por la fuente de entrada. La fuente de voltaje es alterna y la carga es resistiva pura, por lo que no se genera desfase entre el voltaje y la corriente.

Conmutación Forzada

En la conmutación forzada, se obliga a la corriente a circular a través del tiristor en sentido inverso, logrando un tiempo de vaciado más corto.

Aplicaciones de la Conmutación Forzada

La conmutación forzada se utiliza en circuitos con tiristores donde el voltaje de entrada es directo (V_CD). En estos casos, el tiristor no puede pasar a corte de forma natural, por lo que se necesita un circuito auxiliar para forzar la conmutación.

Métodos para Implementar

Impacto de los Armónicos en Sistemas Eléctricos

La presencia de armónicos en un sistema eléctrico puede generar una serie de efectos perjudiciales que afectan el rendimiento y la vida útil de los equipos. Entre los problemas más comunes se encuentran:

• Motores que se queman: El calentamiento excesivo debido a las corrientes armónicas puede dañar los devanados del motor.
• Disparos intempestivos de protecciones: Las protecciones eléctricas, como los interruptores magnetotérmicos, pueden activarse prematuramente debido a las corrientes armónicas.
• Operaciones erróneas en elementos computerizados: Los equipos electrónicos y sistemas de control pueden experimentar fallos o mal funcionamiento.
• Sobrecarga de equipos y cableado: Las corrientes

Conceptos Fundamentales en Instrumentación y Control Industrial

Organizaciones y Estándares Clave

A continuación, se presenta una lista de organizaciones y estándares fundamentales en el ámbito de la instrumentación y el control industrial:

• ISA - Instrument Society of America
• NEC - National Electrical Code
• IEC - International Electrotechnical Commission
• SAMA - Scientific Apparatus Makers Association
• IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
• NEMA - National Electrical Manufacturers Association
• ASME - American Society of Mechanical Engineers
• ANSI - American National Standards Institute
• API - American Petroleum Institute
• ATEX - Atmosphères Explosibles (Atmósferas Explosivas)

Estándares y Documentación Esencial

ISA5.1-1984-R1992

Es un... Continuar leyendo "Conceptos Esenciales de Instrumentación y Control Industrial: Normas y Elementos Clave" »

1) V - Una pila o una batería almacena energía química.

F - Según el principio de conservación de la energía, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

V - Las centrales eléctricas transforman en energía eléctrica otro tipo de energía. El motor de un coche transforma en energía cinética la energía química del combustible.

F - La energía térmica pasa de los cuerpos calientes a los fríos.

F - No es cierto, lo dice el principio de conservación de la energía: tan solo se transforma, no se crea ni se destruye. Lo que sucede es que una parte de la misma se degrada, se convierte en calor.

2) 35+1,2 · 0= 35 35+1,2 · 5=41 35+1,2 · 10=47 35+1,2 · 15=53 35+1.2 · 20 =59

6) masa = 110kg

ti=20º+ 273= 293 K

tf=40º + 273=... Continuar leyendo "Ejercicios Resueltos de Física y Estadística: Energía, Calor y Análisis de Datos" »