Questoes Resolvidas MOSFETs e Soft Starters Eletronica de Potencia

Questão 1050 ponto Um transistor de efeito de campo metalóxidosemicondutor de potência MOSFET é similar ao MOSFET usado para pequenos sinais exceto no que se refere aos valores nominais de tensão e de corrente O MOSFET é um transistor de chaveamento rápido caracterizado por uma alta impedância de entrada apropriado para aplicações de alta frequência como por exemplo em motores de baixa velocidade que utilizam controle por modulação de largura de pulso RASHID Muhammad H Eletrônica de potência circuitos dispositivos e aplicações São Paulo Makron Books 1999 Considerando o que foi exposto no texto acima analise as seguintes afirmações I Os MOSFETs podem ser encontrados com canal tipo N e com canal tipo P II Os MOSFETs com canal tipo P têm valores nominais de corrente e tensão mais alta do que os MOSFETs com canal tipo N III Enquanto os MOSFETs com canal tipo P têm 3 terminais os MOSFETs com canal tipo N apresentam apenas 2 terminais É correto o que se afirma em Alternativas AII apenas BII e III apenas CI e III apenas DI e II apenas E I apenas Gabarito da questão Questão 2050 ponto Os softstarters são muito utilizados em indústrias para partidas suaves de motores elétricos A tecnologia que esses equipamentos utilizam é o controle de fase A figura abaixo ilustra um esquema elétrico simplificado desse equipamento Considerando os dados acima avalie as afirmações a seguir I Para o controle de fase trifásico se tivermos um ângulo de disparo menor que 60 teremos três SCRs conduzindo ao mesmo tempo II O valor da tensão nos terminais na carga não tem nada a ver com o momento de disparo dos SCRs pois eles estão conectados em antiparalelo III A chave Bypass serve para retirar a eletrônica de potência do sistema após a partida do motorcarga IV Os softstarters geralmente não podem operar com TRIACs pois não são próprios para a frequência industrial É correto o que se afirma em Alternativas A II e IV apenas B III e IV apenas CI e III apenas Gabarito da questão DI e IV apenas EI III e IV apenas Questão 3050 ponto Os diodos possuem várias aplicações em projetos de circuitos elétricos servindo como um meio de garantir que a corrente flua em um único sentido e como um caminho alternativo para a interrupção abrupta de uma carga fortemente indutiva ou até mesmo como um elemento de chaveamento garantindo que somente em certas condições ocorra a circulação da corrente Contudo caso se deseje que um diodo funcione com uma corrente em ambos os sentidos é necessária uma topologia mais complexa para construção do circuito Como alternativa a essa limitação existem os Triodes for Alternating Current TRIACs e os Diodes for Alternating Current DIACs A figura a seguir demonstra um circuito de controle de potência OBADOWSKI Vinícius Novicki Eletrônica de potência I Porto Alegre SAGAH 20 adaptado Com relação ao exposto analise a situação a seguir Alexandre é analista de eletrônica e trabalha em uma empresa de desenvolvimento de projetos eletrônicos O gerente de projetos da empresa na qual Alexandre trabalha solicitou que Alexandre desenvolvesse um circuito de controle de potência para o acionamento de uma determinada carga Diante disso Alexandre desenvolve o circuito de acordo com o esquema ilustrado na figura apresentada e explica ao gerente o que foi desenvolvido Em relação à situação apresentada e aos tópicos descritos por Alexandre avalie as afirmações a seguir I Alexandre afirma ao gerente que o DIAC sempre vai disparar em tensões relativamente baixas desta forma vai acontecer o disparo do TRIAC de maneira muito rápida II O analista explica ao seu gestor que o circuito de acionamento está junto com a fonte e a carga e que tal circuito é composto por um resistor R1 um potenciômetro R2 um capacitor C1 um TRIAC Q1 e um DIAC Q2 III Alexandre menciona que o potenciômetro R2 quando ajustado para seu mínimo implicará na consideração contrária ou seja o capacitor carregará mais rápido e fará com que o DIAC conduza antes fazendo o TRIAC disparar É correto o que se afirma em Alternativas A II e III apenas Gabarito da questão BII apenas CI apenas DI II e III EI e III apenas Questão 4050 ponto Assinale a alternativa que determina o valor mínimo da indutância necessária para limitar o circuito didt em 20 Aus Alternativas A1470 mA B8 uH C 15 uH Gabarito da questão D10 uH E13 uH Questão 5050 ponto Ao analisar softstarters um técnico fez as afirmações abaixo sobre a utilização desse equipamento I Os softstarters podem ser aplicados para controle de velocidade de motores de indução II A tensão de saída dos softstarters pode ser controlada através de um reostato ativo que garante que o ângulo de disparo dos SCRs seja zero todo tempo III Ao controlar o momento de disparo dos SCRs ou TRIACs é possível controlar a tensão de saída dos softstarters Assim é possível controlar a partida de motores de indução IV Um softstarter nada mais é do que um conversor CCCA com TRIACs Quais das afirmações estão corretas Alternativas A III e IV apenas B IV apenas C II III e IV apenas D III apenas Gabarito da questão E I II e III apenas Questão 6050 ponto Os tiristores são dispositivos semicondutores de potência com quatro camadas internas PNPN usados principalmente como chaves eletrônicas A principal vantagem que apresentam é converter e controlar grandes quantidades de potências em sistemas tanto AC como DC utilizando apenas uma pequena potência para o controle AHMED Ashfaq Eletrônica de Potência São Paulo Pearson do Brasil 2000 adaptado Na família dos tiristores o mais utilizado em aplicações práticas na eletrônica de potência é o Alternativas A SCR Gabarito da questão BGTO CSCS DTRIAC EDIAC Questão 7050 ponto Em algumas aplicações há a necessidade de conectar uma determinada carga a uma fonte de tensão com características de amplitude ou polaridade diferente de tensão Nesses casos podemos utilizar os conversores para fazer esse casamento e podermos operar a carga Qual o equipamento mais apropriado para conectar uma fonte 48 Vcc a uma carga 125 Vcc Alternativas A Conversor ACDC 6 pulsos B Conversor ACAC C Conversor Chopper tipo Buck D Conversor Chopper tipo stepup Gabarito da questão EInversor meia ponte Questão 8050 ponto Qual o ciclo de trabalho necessário para fornecer aproximadamente 48 Vcc para a carga Alternativas A 025 B 50 C 0384 D 70 E 38 Gabarito da questão Questão 9050 ponto Em instalações industriais é comum a necessidade de variação de velocidade para algum processo Além da necessidade de controlar o sentido de rotação do motor bem como a corrente de partida O inversor de frequência agrega essas funções em seu Hardware Através dele é possível controlar a corrente de partida velocidade torque etc A figura abaixo representa um esquema elétrico simplificado o inversor de frequência Com base no esquema elétrico acima e na teoria sobre os circuitos inversores um aluno de Engenharia Elétrica fez as afirmações abaixo I A tensão de entrada trifásica AC deve ser retificada através do estágio retificador e possuir um capacitor para melhora da qualidade do conversor II No estágio inversor atualmente os IGBTs são empregados por conta de sua alta capacidade e eficiência em altas potências III A forma de onda de tensão nos terminais de saída motor é uma senoide perfeita e livre de ruído IV Os IGBTs devem ser acionados de tal forma que sempre teremos 3 conduzindo Para isso 6 combinações são possíveis e intervalos de 180 entre cada IGBT É correto o que se afirma em Alternativas AI II e III apenas BI e II apenasGabarito da questão CI II e IV apenas DII apenas EI e III apenas Questão 10050 ponto Assinale a alternativa que determina a corrente de curtocircuito aproximada entre os terminais A e B considerando o tempo desse curto em 500 ms Alternativas A15 W B18 W C38 A D 15 AGabarito da questão E24 A Questão 11050 ponto Os retificadores de 6 pulsos controlados são muito utilizados na indústria em situações em que há a necessidade do controle da tensão de saída do conversor A figura abaixo ilustra esse retificador conectado a um a rede 60 Hz trifásica 240 V Analise as afirmações abaixo e responda o questionamento abaixo Os SCRs 1 3 e 5 são disparados durante o semiciclo positivo da tensão das fases às quais estão ligados Enquanto os SCRs 2 4 e 6 são disparados durante os ciclos negativos dessas tensões I O valor da tensão de saída não tem nada a ver com o momento do disparo do SCR II A tensão máxima reversa que o SCR deverá suportar deve ser o pico da tensão de fase da rede III Se dispararmos os SCRs com um ângulo de disparo de 60 a tensão de saída será de aproximadamente 162 V IV A sequência de disparo dos SCRs é SCR1 e 2 SCR2 e 3 SCR3 e 4 SCR4 e 5 e SCR5 e 6 Todos disparados com uma defasagem de 60 É correto o que se afirma em Alternativas AI e V apenas B I IV e V apenasGabarito da questão C I e IV apenas DI e II apenas EV apenas Questão 12050 ponto Dado um conversor ACDC de 2 pulsos não controlado em ponte com tensão nominal de 230 V 60 Hz conectado a uma carga de 20 ohms Qual a frequência do sinal de saída e a tensão reversa que o diodo de potência deve suportar para não danificar durante seu funcionamento Alternativas A120 V e 326 V B100 Hz e 326 V C360 Hz e 398 V D120 Hz e 326 V Gabarito da questão E120 Hz e 180 Hz Questão 13050 ponto Alternativas A 860 W e 90 W Gabarito da questão B860 W e 90 J C860 J e 090 W D090 W e 10 W E1440 W e 90 W Questão 14050 ponto Na prática o SCR permite controlar quanto da forma de onda do sinal de tensãocorrente poderá passar durante o período A quantidade de sinal a ser passado vai depender do ângulo de condução do SCR que por sua vez depende do momento de disparo do SCR Qual alternativa apresenta a corrente RMS em um circuito com SCR quando um amperímetro DC lê 100 A com um ângulo de condução de 60 Alternativas A270 A Gabarito da questão B173 A C100A D100A E141 A Questão 15050 ponto Dado um conversor ACDC de 6 pulsos não controlado com tensão nominal de 208 V 60 Hz conectado a uma carga de 20 ohms Qual a tensão e corrente média aproximadas na carga Alternativas A19864 V e 993 A B344 V e 1720 A C 281 V e 1405 A Gabarito da questão D281 V e 993 A E19864 V e 1405 A Questão 16050 ponto Para o projeto de um equipamento de eletrônica de potência devemos levar em consideração as perdas dos componentes de eletrônica de potência Que perdas são essas Alternativas APerdas de condução perdas no estado ligado e desligado e perdas por histerese BPerdas de condução perdas no estado desligado e perdas de chaveamento Gabarito da questão CPerdas de condução perdas no ferro e perdas de chaveamento DPerdas de condução perdas no estado ligado e perdas de chaveamento EPerda por baixo fator de potência perda por reativo indutivo e perdas ativas Questão 17050 ponto Os retificadores de 6 pulsos não controlados são muito utilizados na indústria pois possuem um teor de ondulação reduzido se comparado com o retificador de 3 pulsos A figura abaixo ilustra esse retificador conectado a uma rede 50 Hz Após verificar o descrito acima e o esquema elétrico um técnico em eletrônica fez as afirmações abaixo I Esse retificador só é possível aplicar quando há um transformador entre a rede trifásica e a ponte de diodos de potência II A tensão aplicada na carga é a tensão de linha da rede conforme polarização dos diodos de potência III A frequência do sinal de saída é 360 Hz IV Cada diodo irá conduzir por 120 e deverá suportar uma tensão reversa de pelo menos o pico da tensão da linha da fonte Está correto o que se afirma em Alternativas A II e IV apenas Gabarito da questão B III e IV apenas C I e IV apenas D I apenas E I II III e IV Questão 18050 ponto Retificadores controlados trifásicos em ponte são a principal aplicação de dispositivos tiristores estando presentes no acionamento de motores de corrente contínua CC e em estações retificadoras para alimentação de redes de transmissão CC por exemplo Estes retificadores apresentam características importantes para conversão de sinais e modulação de energia em sistemas de potência como uma larga faixa de resposta em frequência ao controle por chaveamento embora seu uso implique na redução do fator de potência da instalação A figura a seguir ilustra em a o esquema simplificado de um retificador controlado trifásico por seis pulsos no qual A B e C representam as fases de alimentação do retificador S1 a S6 representam os tiristores unidirecionais e R representa uma carga puramente resistiva Já em b é apresentada a característica da tensão de saída vo sobre a carga ao longo do tempo para um controle com ângulo de disparo a dos tiristores igual a 45 Para análise deste circuito considere os dispositivos como ideais e corretamente dimensionados HART D W Power Electronics Nova Iorque McGrawHill 2011 adaptado A respeito do processo de retificação e do controle de potência na carga neste circuito avalie as afirmações a seguir I O ângulo máximo de disparo a que pode ser aplicado aos tiristores para controle da potência sobre a carga é de 60 II A tensão média retificada na saída vo sobre a carga R é diretamente proporcional ao ângulo de disparo a dos tiristores III É possível modular a potência de saída sobre a carga R utilizandose ângulos de disparo diferentes para cada fase controlada pelos tiristores É correto o que se afirma em Alternativas A I e II apenas Gabarito da questão B II e III apenas C I apenas D III apenas E I II e III Questão 19050 ponto O retificador trifásico controlado em ponte é muito difundido na eletrônica de potência pois possui um conteúdo de ondulação melhorado frente aos demais tipos de retificadores estudados até agora E de forma bem satisfatória atende a maioria das cargas Qual alternativa expressa a quantidade de pulsos desse retificador e a defasagem angular que devemos manter entre acionamento de cada SCR da ponte retificadora Alternativas A6 pulsos e 180 B6 pulsos e 60 Hz C6 pulsos e 120 D6 pulsos e 60 Gabarito da questão E 3 pulsos e 60 Questão 20050 ponto Um conjunto SCR e dissipador em regime possui resistência térmica 04CW A 100 ms um valor de 006 CW Considerar que a temperatura máxima da junção é 160 C temperatura ambiente 25 C e potência de perda em regime de 250 W Qual a potência total aproximada perdida para 100 ms Alternativas A 833 W Gabarito da questão B250 W C125 W D583 W E300 W