变频器原理与应用复习

变频器原理与应用复习题一、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B：恒转矩C：恒磁通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B：回馈制动C：反接制动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：3005、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。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。答：如上图所示：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。九、变频器是怎样分类的？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。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Un2）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。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。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。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。十八、电压型与电流型变频器的区别是什么？（1）电压型变频器电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。（2）电流型变频器电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。电流型变频器的特点（优点）是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。十九、简述电磁抱闸制动的应用场合及工作原理。答：某些工作场合，当电动机停止运行后不允许其再滑动，例如起重设备，当重物悬在空中时如果电动机停止运转，必须立即将电动机转子抱住，不然重物会下滑，这是不允许的，因此需要电动机带有抱闸功能。抱闸原理是：电动机带抱闸用电磁线圈。当电磁线圈未通电时，由机械弹簧将闸片压紧，使转子不能转动处于静止状态；当给电磁线圈通入电流，电磁力将闸片吸开，转子可以自由转动，处于抱闸松开状态。二十、简述工频－变频切换的含义及应用场合。答：工频－变频切换的含义：将工频下运行的电动机（电动机接50Hz电源），通过旋转开关切换到变频器控制运行，或相反的切换。应用场合：1）投入运行后就不允许停机的设备。变频器一旦出现跳闸停机，应马上将电动机切换到工频电源。2）应用变频器拖动是为了节能的负载。如果变频器达到满载输出时，也应将变频器切换到工频运行。二十一、简述风机、泵类负载选择和应用变频器的要点。答：（1）变频器的种类：风机、泵类负载是最普通的负载，普通U∕f控制变频器即可满足要求。也可选用专用变频器。（2）变频器的容量：等于电动机的容量即可。但空气压缩机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉等负载，由于电动机工作时冲击电流很大，所以选择时应留有一定的裕量。（3）设置瞬停再起功能：保证电机连续运转。（4）设置合适的运行曲线：选择平方律补偿曲线或将变频器设置为节能运行状态。（5）采用连轴器传动。二十二、既然矢量控制变频器性能优于基本U/f控制变频器，为什么很多应用场合还要选择基本U/f控制变频器？答：选择基本U/f控制变频器即能够满足符在要求，不必选择性价比更高的矢量控制变频器。二十三、连续运行场合，确定变频器容量的准则是什么？答：选择变频器的额定电流等于电动机的额定电流。但考虑变频器输出电流为脉动电流，比工频供电时电动机的电流要大，所以选择容量时要留有裕量。二十四、多台电动机共用一台变频器供电时，确定变频器容量的准则是什么？答：多台电动机共用一台变频器进行驱动，除了以上需要考虑之外，还要考虑多台电动机是否同时软起动（即同时从0Hz开始起动），是否有个别电动机需要直接起动等等。综合以上因素，变频器的容量可按下式进行计算二十五、变频器外围的电磁选件有何作用？常用电磁选件有哪些？答：电磁选件的主要作用：防止电磁干扰，提高功率因数，协助电机制动。常用电磁选件有：交流输入电抗器，交流输出电抗器，电磁滤波器，直流电抗器和制动选件。二十六、交流输入电抗器的作用是什么？在什么情况下需要选配该电磁元件？答：交流输入电抗器的作用是：抑制变频器输入电流的高次谐波，改善变频器的功率因数。有下列情况之一时就应考虑选配交流输入电抗器：1）变频器所用电源变压器的容量超过500kVA，并与变频器的容量之比为10：1以上时；2）同一电源上接有晶闸管交流负