Questões de Engenharia Mecatrônica

O circuito da figura é um controlador de intensidade luminosa, na qual uma lâmpada incandescente é usada como carga. Para realizar essa função, usam-se dispositivos eletrônicos conhecidos como Triac e Diac, representados na mesma figura. O circuito de controle é feito através de uma malha defasadora RC, com R variável, que atrasa a tensão no capacitor em relação à tensão da rede de alimentação.

Nesses termos, o Triac é disparado

• A. independentemente do Diac, que serve apenas como proteção de Gate.
• B. como um SCR, isto é, apenas quando estiver alimentado pelo ciclo positivo da senoide de alimentação e com um sinal positivo em Gate.
• C. sempre em um ângulo de 90o, e com nível negativo, forçado pela presença do capacitor C de valor fixo da malha defasadora.
• D. sempre em um ângulo maior que 180o, forçado pela presença do capacitor C de valor fixo da malha defasadora.
• E. pelo Diac, quando submetido à tensão igual ou superior à de breakover, podendo ocorrer nos dois semiciclos da tensão senoidal da alimentação, descarregando o capacitor no Gate do Triac.

O circuito eletrônico digital acima representa um contador binário e é construído usando-se 4 J-K flip-flops (FF 0,1, 2 e 3), tipo T (entradas J e K ligadas a “1” lógico). Quando a entrada clear recebe um pulso “0”, leva a “0” todas as saídas Q dos flip-flops do circuito. Um trem de pulsos, representado no circuito, excita a entrada Clock do primeiro flip-flop, e, a cada descida do pulso de Clock, o flip-flop muda de estado.

Com base no circuito e nas considerações acima, identifica-se que o circuito representa um contador módulo

• A. 16
• B. 10
• C. 8
• D. 6
• E. 4

A representação da Saída Multiplexada S é a saída

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4
• E. 5

A saída que corresponde à saída Z do circuito é a

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4
• E. 5

O acionador CA de frequência variável, representado no diagrama abaixo, é usado para controlar a velocidade de um motor de indução. A velocidade do motor de indução é proporcional à frequência aplicada, e, consequentemente, o controle da velocidade corresponde ao controle de frequência. Os componentes responsáveis pelo chaveamento do retificador são diodos retificadores de silício, e o inversor é construído usando-se tiristores, além do uso de elementos passivos de circuito. Todos os componentes do circuito são ideais.

Assim, a função do inversor e a função do filtro localizado entre o inversor e o motor, representados no diagrama, são, respectivamente,

• A. converter corrente alternada em contínua e minimizar o fator de ondulação.
• B. converter corrente contínua em alternada, puramente senoidal, e minimizar o fator de ondulação, deixando o controle de velocidade mais suave.
• C. converter a tensão contínua em alternada não senoidal com frequência variável em função do ângulo de disparo dos tiristores que compõem o circuito do inversor e minimizar a ação dos harmônicos existentes na tensão não senoidal gerada pelo inversor.
• D. inverter a fase da tensão de alimentação a cada ciclo e eliminar todos os harmônicos da tensão gerados pelo inversor.
• E. controlar o valor eficaz da tensão senoidal entregue ao motor e gerar harmônicos necessários ao funcionamento do motor.

Os métodos usados para preparar adequadamente a função de transferência de um sistema, visando à determinação de seus polos e zeros, constitui poderoso ferramental matemático para o estudo da estabilidade de sistemas elétricos e eletrônicos.

Dentro desse contexto, sabendo-se que um dado sistema apresenta a seguinte função de transferência

quais os valores de seus polos?

• A. −3; −5; −2−j4, −2+j4; −8−j8 e −8+j8
• B. −3; −2−j4, −2+j4; −8−j8 e −8+j8
• C. 3; 5; 2−j4, 2+j4; 8−j8 e 8+j8
• D. −5; −2−j4, −2+j4; −8−j8 e −8+j8
• E. 5; 2−j4, 2+j4; 8−j8 e 8+j8

Com o objetivo de facilitar o cálculo da função de transferência de um sistema complexo, é comum representá-lo pelo seu diagrama em blocos. Com base em seu diagrama original, é possível reorganizar ou rearranjar esses blocos obedecendo a regras específicas denominadas álgebra de blocos. Dessa forma, comparando-se as equações correspondentes, podem ser criados diagramas equivalentes.

O par que representa os diagramas em blocos original e equivalente é

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Um projeto de automação desenvolvido para uma empresa em fase de crescimento necessitou instalar conversores DC-DC conforme a figura abaixo, que, nesse caso, é denominada “boost converter”.

A função do indutor L nesses conversores é:

• A. proteger o diodo D
• B. proteger a fonte de tensão V_i
• C. proteger o dispositivo de chaveamento S
• D. armazenar energia de modo a obter V_o>V_i
• E. armazenar energia de modo a obter V_i>V_o

Um controlador autoprogramável (CLP) é um computador desenvolvido para desempenhar funções de controle de diversos níveis de complexidade.

Os CLP apresentam diversas características. NÃO é uma dessas características:

• A. os status dos dispositivos de saída, após a execução de uma rotina, são atualizados pelo processador por meio dos Circuitos/Módulos de Entrada/Saída.
• B. os status dos dispositivos de entrada são armazenados na CPU para serem processados pelo Programa de Aplicação.
• C. a CPU compreende o processador, o sistema de memória e os circuitos auxiliares de controle.
• D. a CPU executa a leitura dos status (condições) dos dispositivos de entrada.
• E. a fonte de alimentação é responsável por fornecer tensão a CPU e aos Circuitos/Módulos de Entrada/ Saída.

Nas instalações industriais, devido à presença de elementos não lineares como tiristores, é comum o aparecimento de componentes harmônicos na rede AC.

Qual a providência que poderá ser tomada para minimizar os efeitos desses componentes?

• A. Blindar toda a fiação da rede.
• B. Utilizar varistores entre os dispositivos não lineares e a rede.
• C. Utilizar varistores entre os terminais da rede.
• D. Utilizar filtros passa-baixas entre os dispositivos não lineares e a rede.
• E. Utilizar filtros passa-altas entre os dispositivos não lineares e a rede.