变频器(修改版)

考试指导一、选择1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C）。A：PWMB：PAMC：SPWMD：SPAM2、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B）有关系。A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度3、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。A：SCRB：GTOC：MOSFETD：IGBT4、IGBT属于（B）控制型元件。A：电流B：电压C：电阻D：频率5、电力晶体管GTR属于（A）控制型元件。A：电流B：电压C：电阻D：频率哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.3考试指导二、选择1、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A）调速A：恒功率C：恒磁通B：恒转矩D：恒转差率2、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（C）。A：直流制动C：反接制动B：回馈制动D：能耗制动3、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B）有关系。A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度4、变频器的调压调频过程是通过控制（B）进行的。A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.4考试指导5、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（A）功能。A：频率增益B：转矩补偿C：矢量控制D：回避频率6、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（B）功能A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速控制7、在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（C）功能。A：频率偏置B：转差补偿C：转矩补偿D：段速控制8、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（B）补偿。A：平方根B：平方率C：立方根D：立方率哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.5考试指导9、平方率转矩补偿法多应用在（B）的负载。A：高转矩运行B：泵类和风机类C：低转矩运行D：转速高10、变频器的节能运行方式只能用于（A）控制方式A：U/f开环B：矢量C：直接转矩D：CVCF11、对于风机类的负载宜采用（D）的转速上升方式。A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.6考试指导三、选择1、变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（C）A：输出电压U不变B：频率f不变C：U/F不变D：U·f不变2、变频器的PID功能中，I是指（A）运算。A：积分B：微分C：比例D：求和3、变频器主电路由整流及滤波电路、（B）和制动单元组成。A：稳压电路B：逆变电路C：控制电路D：放大电路4、设置矢量控制时，为了防止漏电流的影响，变频器与电动机之间的电缆长度应不大于（A）米。A：50B：100C：200D：300哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.7考试指导5、实践表明，风机或泵类负载恒速运转改为变频调速后，节能可达（D）。A：5%~10%B：10%~20%C：20%~30%D：30%~40%6、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器都具有(C)功能。A:回避频率B：瞬时停电再起动C：频率增益D：转矩补偿7、风机、泵类负载运行时，叶轮受的阻力大致与（B）的平方成比例。A：叶轮转矩B：叶轮转速C；频率D：电压哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.8考试指导8、下面哪个答案不是变频器输出的高次谐波对电动机产生的影响。（D）A：使电动机温度升高B：噪声增大C：产生振动力矩D：产生谐振9、若保持电源电压不变，降低频率，电动机的工作电流会（B）。A：不变B：增大C；减小D：不能判断10、变频器的基本频率是指输出电压达到（A）值时输出的频率值。A：UNB：UN/2C：UN/3D：UN/411、为了避免机械系统发生谐振，变频器采用设置（D）的方法。A：基本频率B：上限频率C：下限频率D：回避频率哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.9考试指导四、三相异步电动机的转速n与哪些因素有关？答：三相异步电动机的转速n与电源频率ƒ1、磁极对数P、转差率s有关。五、三相异步电动机有哪些调速方式？并比较其优缺点答：三相异步电动机有变极调速、变转差率调速和变频调速三种调速方式。变极调速是有级调速，调速的级数很少，只适用于特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。变转差率调速时，随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率会降低。变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.10考试指导六、以三相桥式SPWM逆变电路为例，说明脉宽调制逆变电路调压调频的原理。三相桥式SPWM逆变电路哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.11考试指导三相桥式SPWM逆变电路工作波形哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.12考试指导答：如上图所示：1）U、V、W三相载波信号公用一个三角载波uT，02）三相调制信号urU、urV、urW为相位依次相差120的正弦波。3）改变三相调制信号urU、urV、urW的频率，即可改变变频器的输出频率，达到变频之目的。4）变频器的调压和调频是同时进行的，当将三相调制信号u、u、u的频率调低（高）时，三个信号的幅rUrVrW度也相应调小（大），使得调制信号的U/ƒ为常数，或按照设定的要求变化。若调制信号的幅度变小，则变频器的输出脉冲宽度变窄，等效电压变低；若调制信号的幅度变大，则变频器的输出脉冲宽度变宽，等效电压变高。因此，变频器的调压调频过程是通过控制三相调制信号进行的。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.13考试指导七、变频器由几部分组成？各部分都具有什么功能？答：变频器由两大部分组成，即主电路和控制电路。1）主电路包括整流滤波电路、逆变电路、制动单元。2）控制电路包括计算机控制系统、键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源、外接控制端子等。八、变频器的主电路由整流、滤波和逆变三大部分组成，试述各部分的工作过程。答：1）整流电路是由6只二极管组成，利用二极管的单向导电性将三相工频交流电全波整流为脉动直流电。2）滤波电路由2只电容构成，利用电容电压不能突变的原理，将整流后的脉动直流电波动程度减小。3）逆变电路是由6只IGBT组成的三相逆变桥，三相逆变桥由计算机控制将直流电逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.14考试指导九、变频器是怎样分类的？交-直-交型：低压变频器通用，调按变换环节分按电压等级分节频率范围较宽。交-交型：用于低速大容量的调速系统，可调频率范围窄。低压变频器：220V～460V，一般为中小容量。中压变频器：电压等级3kV～10kV，大容量。专用型：为具体应用而设计，使用面窄、价格低、操作简单。按用途分通用型：用于机械传动调速，功能齐全、性能好、价格贵。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.15考试指导十、变频器为什么具有加速时间和减速时间设置功能？如果变频器的加、减速时间设为0，起动时会出现什么问题？加、减速时间根据什么来设置？答：1）变频器起动时，为了使起动电流不超过允许的最大电流，是从0频率开始，经过一定时间上升到工作频率。电动机在恒转矩作用下，也从0速跟随变频器的输出频率逐渐上升到工作转速。2）变频器从0频率上升到工作频率所用时间用加速时间来定义。变频器从正常工作频率下降到0频率，同样也需要一定时间，这个时间用减速时间来定义。3）如果变频器的加、减速时间设为0，起动时启动电流会很大，可能会烧坏电机。4）加、减速时间的设置要根据具体的负载要求而定，设置太长造成时间浪费，设置太短又会产生很多不利因素。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.16考试指导十一、“频率增益”功能有什么用途？答：通过调整变频器的频率增益，可使模拟给定信号的范围与期望的频率给定的范围相匹配。例如：可以用同一控制信号进行多台变频器的比例运行控制。十二、什么是基本U∕f控制方式？为什么在基本U∕f控制基础上还要进行转矩补偿？转矩补偿分为几种类型？各在什么情况下应用？答：1）U∕f控制方式是变频器的基本控制方式。电动机在变频调速过程中，为了保持Φm磁通恒定，必须保持U∕f＝常数，即变频器的输出频率从0上升到额定频率fN时，输出电压也从0上升到额定电压UN。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.17考试指导2）U∕f控制方式要求U∕f＝常数。当频率比较低时，其输出电压也比较低，由于电动机定子绕组的电阻值是不变的，在低频时使流过绕组的电流下降。由于绕组的电流下降，电动机的转矩不足。所以在基本U∕f控制基础上还有进行转矩补偿。3）常用的几种转矩补偿方法及适用场合a)在额定电压和基准频率下线性补偿；适用于对转矩要求不高的场合。b)在额定电压和基本频率下分段补偿；正补偿曲线在标准U∕f曲线的上方，适应高转矩运行的场合；负补偿曲线在标准U∕f曲线的下方，适应于低转矩运行的场合c)平方率补偿。多应用于风机和泵类负载的补偿。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.18考试指导十三、已知变频器为远距离操作，即操作室与变频器不在一处。为了知道变频器是正常运行还是停止，输出频率是多少，能否进行正、反转及停止控制，应该选用哪些控制端子来满足以上控制要求？答：1）变频器是正常运行还是停止可以由集电极开路输出端子指示2）输出频率可由模拟量输出端子指示3）正、反转及停止可由运行控制端子FWD、REV、STOP控制。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.19考试指导十四、电动机在额定电压下起动时电流大(是正常值的4~7倍)，而变频器工作时又不能过流，电动机怎么起动?答：1）变频器采取从0Hz开始起动的方法，并且升速要通过一定的时间。2）电动机在恒转矩作用下转速随着频率上升，频率上升时间长短与电动机惯性成正比，以保证电动机正常起动而变频器又不过流。3）这也是变频器为什么设置加速时间的由来。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.20考试指导十五、变频器停止时大惯性负载刹不住车怎么办?电动机产生再生电流怎么办?答：①采用直流制动的方法刹车；②采用制动电阻将再生电流消耗掉的方法刹车；③采用频率逐渐下降的方法刹车(通过一段减速时间)十六、电动机由于变频运行，当在某个频率产生了机械共振怎么办?答：①采取频率跳跃的方法将共振的频率跳过去，即回避共振频率；②变频器通常可设置3个及以上回避频率哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.21考试指导十七、在变频器的产品系列中，比较高压变频器与低压变频器，调速型普通变频器与伺服型高性能变频器，以及通用型和专用型变频器的差别。答：1）从电压等级上区分，输出电压在1000V以上的是中压（高压）变频器，输出电压1000V以下的是低压变频器2）从性能上看，调速型变频器为普通变频器，以调速为目的，通常单轴驱动；而伺服型变频器为高性能型，其速度、位置控制精度高，可多轴联动。3）从用途上看，通用型变频器功能丰富，可应用于一般工业场合；而专用型变频器是为特殊应用场合专门设计的系列。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.22考试指导十八、西门子低压变频器有哪些产品系列，各有什么特点？答：有G120，G150,S120等系列。1）G120，为中小容量（小于130KW）等级的矢量控制型变频器。2）G150，为大功率（75KW-1.5MW）等级的矢量控制型变频器。3）S120，为高性能伺服控制型变频器。哈尔滨工业大学远程教育电力电子技术文件:变频器原理与应用36.23考试指导十九、作为模块化结构，G120变频器由哪两类主要模块组成，各类模块都有哪些型号？答：由控制单元和功率模块