A Figura 10 abaixo exibe um conversor trifásico completo, que é operado a partir de uma fonte de alimentação trifásica de 208 V, 60 Hz, conectada em Y. 




Considerando as informações apresentadas, determine o ângulo α de disparo de forma a obter uma tensão média de saída de 50% da máxima possível. Realize arredondamentos a partir da segunda casa decimal.

Analise a Figura 4 abaixo, que apresenta um conversor monofásico completo, que está conectado a uma alimentação de 120 V, 60 Hz. A corrente de carga Ia é contínua, seu conteúdo de ondulação é desprezável e a relação de espiras do transformador é unitária. 





Para um ângulo de disparo α = π/3 , calcule a tensão média de saída (VCC), a tensão normalizada (Vn) e a máxima tensão média de saída (Vdm), respectivamente. Realize arredondamentos a partir da segunda casa decimal.

A eletrônica industrial utiliza dispositivos de potência, sistemas de controle e circuitos especializados para operar e proteger equipamentos em ambientes industriais. Considere um sistema que envolve o controle de motores elétricos, retificadores, inversores e dispositivos para proteção e medição de energia. Nesse contexto, relacione adequadamente os elementos utilizados em sistemas de eletrônica industrial às suas principais funções ou características.

1. Diodo de recuperação reversa.
2. Tiristor (SCR).
3. Inversor de frequência.
4. Transdutor de corrente.
5. Relé de sobrecarga.

( ) Permite o controle da velocidade de motores AC, variando a frequência da tensão de saída. ( ) Dispositivo que protege motores contra correntes excessivas, desativando o circuito quando necessário.
( ) Usado para converter corrente alternada em corrente contínua, com características de recuperação rápida.
( ) Realiza a medição de corrente em um sistema industrial, fornecendo um sinal proporcional para monitoramento.
( ) Dispositivo de potência que conduz corrente apenas quando ativado por um pulso no terminal de gate.

A sequência está correta em

Uma máquina de corrente contínua está operando como gerador shunt e possui as seguintes características:

• Tensão terminal: Vt = 240 V.
• Resistência do enrolamento de armadura: Ra = 0,15 Ω.
• Resistência do enrolamento de campo shunt: Rf = 120 Ω.
• Corrente de carga: IL = 50 A.
• Queda de tensão devido ao efeito da reação do campo: Vreac = 6 V.

Considerando que as perdas mecânicas e magnéticas somam 600 W, o rendimento da máquina (%), tendo em vista que ela está operando em regime permanente, é de, aproximadamente:

Um resistor R₁ = 10 Ω é conectado em série com um resistor R₂ não ôhmico, cuja resistência varia de acordo com a tensão aplicada, segundo a equação R₂ = 20 + 5VR₂, onde VR₂ é a tensão sobre o resistor R₂. Sabe-se que esses dois resistores em série estão em paralelo com um terceiro resistor R3 de 30 Ω. O circuito misto é alimentado por uma fonte de tensão contínua de 60V. Um valor possível para R₂ é, aproximadamente: 

A eletrônica de potência é fundamental para o controle e a conversão de energia elétrica em aplicações industriais, comerciais e residenciais. Componentes como diodos, transistores IGBT e MOSFET são amplamente utilizados em retificadores e conversores para ajustar tensões e correntes de acordo com as necessidades de carga e fonte. Sistemas avançados demandam um equilíbrio entre eficiência, custo e desempenho térmico. Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir.

I. Um retificador controlado com tiristores permite variar a tensão de saída retificada ajustando o ângulo de disparo dos tiristores.
II. Conversores CC-CC do tipo buck aumentam a tensão de entrada para níveis mais altos, enquanto os conversores boost a reduzem para valores menores.
III. Os MOSFETs são preferidos em aplicações de alta frequência devido à sua baixa dissipação por comutação e menor capacitância de gate em comparação aos IGBTs.
IV. Nos retificadores trifásicos controlados, a distorção harmônica da corrente é reduzida; o fator de potência aumenta quando comparados aos retificadores não controlados.
V. Em conversores CC-CA (inversores), o uso de modulação por largura de pulso (PWM) permite controlar tanto a frequência quanto a amplitude da saída.

Está correto o que se afirma apenas em

A conversão eletromecânica de energia é um processo essencial em sistemas industriais e comerciais, envolvendo máquinas como transformadores, motores de Corrente Contínua (CC), motores de indução e motores síncronos. Esses dispositivos são projetados para operar com eficiência em diferentes condições de carga, tensão e frequência. O conhecimento aprofundado sobre suas características e comportamento é crucial para o dimensionamento e a análise de desempenho. Diante do exposto, assinale a afirmativa INCORRETA.

Em Eletrônica de Potência 4 (quatro) são os conversores estáticos principais estudados, são eles, o retificador, o inversor, o cicloconversor e o chopper. O diagrama a seguir ilustras essas conversões. 

O chopper corresponde ao conversor c.c./c.c. de único estágio de conversão. Várias são as situações em que este conversor pode ser requirido, seja aumentando ou diminuindo o valor da tensão c.c., ou mesmo mantendo-o este valor variável em função de algum sinal de controle.

Em relação a esses conversores chaveados, é correto dizer:

Uma das técnicas comumente utilizadas no controle do chaveamento em alguns conversores é a modulação por largura de pulso senoidal (SPWM). Alguns variantes são possíveis na implementação do PWM, além da senoidal, como, por exemplo, SVPWM ou a DPWM. Neste momento, o que interessa é identificar e estabelecer uma análise comparativa entre as duas técnicas implementadas e apresentadas nas figuras seguintes.

Técnica 1

Técnica 2

I. A técnica 1 é de mais simples implementação, embora requeira filtros maiores para atenuar ou eliminar componentes harmônicos.

II. Ambas as técnicas exigem que a amplitude da portadora seja maior que a amplitude do sinal de referência, o que estabelece que o índice de modulação seja maior do que 1.

III. Nas técnicas implementadas, um importante parâmetro é a razão de frequência, que deve ter o menor valor possível, sabendo que, quanto maior a frequência de chaveamento, maiores serão as perdas de comutação.

IV. A técnica 2 apresenta uma vantagem quando se analisa o conteúdo harmônico, pois o primeiro conteúdo harmônico de alta frequência aparece em torno do segundo harmônico da portadora.

V. Embora a técnica 2 apresente o sinal modulado em 3 níveis e a técnica 1 em 2 níveis, a excursão e os conceitos de índice de modulação e razão de frequência são os mesmos.

Pode-se dizer que são verdadeiras as seguintes afirmações:

A conversão de energia é uma das necessidades básicas da sociedade, podendo acontecer por dois métodos comumente: conversor dinâmico ou rotativo e o conversor estático. O conversor estático é o processo de conversão por dispositivo eletrônicos de estado sólido. A tecnológica empregada nos conversores estáticos pode ser do tipo linear ou chaveado. Uma boa maneira de comparar esses dois tipos de conversores estáticos e fazendo uma análise das principais características entre as fontes de alimentação chaveada e a linear. Considere as afirmações seguintes sobre esses conversores:

I. As fontes lineares são mais robustas e mais simples de projetar.

II. Se comparadas, para uma mesma potência de saída, as fontes lineares são menores.

III. As fontes chaveadas apresentam uma maior poluição harmônica.

IV. Para uma dada aplicação, as fontes chaveadas normalmente apresentam um valor de custo menor.

V. As fontes lineares são mais flexíveis, podendo gerar vários níveis de tensão.

Pode-se dizer que são verdadeiras as seguintes afirmações: 

Um transformador abaixador dom derivação central e relação de espiras primário-secundário de 10:2 é usado para alimentar um retificador de onda completa com dois diodos, cada um com resistência direta de 30 Ω. A alimentação principal CA é de 220 Vrms, 50 Hz e a resistência de carga aplicada ao retificador é de 1 KΩ. Determine a eficiência do retificador de onda completa. Despreze a resistência da bobina secundária do transformador. 

Determine a eficiência do retificador de onda completa. Despreze a resistência da bobina secundária do transformador.

O _________ é um transistor bipolar de porta isolada que combina as características dos transistores MOSFET e BJT. Ele é amplamente utilizado em aplicações de potência como fontes, conversores e inversores. O _____ é um semicondutor de potência que alia as características de chaveamento dos transistores bipolares com a alta impedância dos MOSFETs, apresentando baixa tensão de saturação e alta capacidade de corrente.
Assinale a alternativa que corretamente completa as lacunas no excerto:

Em ambientes críticos, como data centers, hospitais e instalações industriais sensíveis, é essencial garantir que a alimentação elétrica para equipamentos vitais não seja interrompida, nem mesmo por frações de segundo. Diferentes tecnologias de nobreaks oferecem níveis variados de proteção e tempos de transferência em caso de falhas na rede elétrica. Considerando as principais topologias de nobreaks disponíveis no mercado, assinale a alternativa que apresenta o tipo que oferece tempo de transferência zero entre a perda de energia da rede elétrica e o fornecimento de energia às cargas críticas, garantindo assim uma alimentação ininterrupta e estável.

Seja um sistema de alimentação ininterrupta (UPS) em um data center. Assinale a alternativa que apresenta o componente responsável por converter a corrente contínua (DC) das baterias de volta em corrente alternada (AC) para alimentar os equipamentos durante uma queda de energia.

Esteve-se em vistoria a uma agência que ainda utiliza lâmpadas que ficaram conhecidas como PL (fluorescentes compactas). Verificou-se que cada lâmpada apresenta um comportamento similar a um circuito RLC série, em que R=1 KΩ, L=0,02 e C=10nF. A lâmpada está conectada a um circuito monofásico com tensão de 120 V(pico) e frequência de 60 Hz. Assinale a alternativa que apresenta potência ativa, reativa e aparente da lâmpada. 

Cargas consumidoras de energia elétrica residenciais ou industriais podem consumir energia reativa indutiva. Esses tipos de carga podem ser motores, reatores de lâmpadas, transformadores, etc. Sobre esse tipo de consumo e sua potência medida, podemos afirmar:

    Um forno industrial utilizado no processo de fundição é aquecido por uma resistência elétrica. O controle da energia fornecida à resistência é feito por meio de um TRIAC em um circuito de corrente alternada monofásica. O ajuste da potência média aplicada ao forno depende da variação no ângulo de disparo do TRIAC.

    Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o comportamento do TRIAC para garantir a quantidade adequada de energia fornecida ao forno?

Em um sistema de navegação aérea, uma aeronave utiliza sinais de rádio frequência para determinar a sua posição em relação a várias estações terrestres. O sistema opera com modulação em amplitude (AM) para transmitir informações sobre a direção e a distância da aeronave até as estações. A frequência portadora utilizada é de 115 MHz, e a informação de direção é transmitida modulando a amplitude da portadora com um sinal de baixa frequência de 30 Hz.

No entanto, foi identificado que, em algumas situações, devido a interferências, a portadora da onda de rádio acaba sendo suprimida. Mesmo assim, o sistema é capaz de realizar a demodulação e de extrair a informação necessária para a navegação.

Qual tipo de demodulador seria ideal para este cenário?

O funcionamento de inversor de frequência consiste na variação da frequência que alimenta o motor de indução trifásico, por meio de um circuito de controle e dispositivos de estado sólido, inicialmente tiristores e, nos dias atuais, IGBT’s. Porém, operar um motor com frequências abaixo ou acima da sua frequência nominal pode trazer dificuldades à operação. A figura a seguir mostra uma curva operacional típica que os fabricantes divulgam para evitar danos ao motor, em que um fator é aplicado ao conjugado nominal para determinar sua capacidade de trabalho. 

Fonte: FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos.São Paulo: Érica, 4ª edição, 2014. 

Assim, sobre operações com inversores de frequência, assinale a alternativa correta. 

Considerando a Figura 6 abaixo, assinale a alternativa que apresenta o tipo de equipamento e função que está realizando, respectivamente.