变频控制技术复习题

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（B）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.变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（A）型A．电流B．电阻C．电感D．电容6.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7.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8.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9.三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10、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11.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12.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*13.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*14.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15.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．CVCF16.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*17.工业洗衣机甩干时转速快，洗涤时转速慢，烘干时转速更慢，故需要变频器的（C）功能A．转矩补偿B．频率偏置C．段速控制D．电压自动控制18.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19.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20.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21.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．30022.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．20%~60%23.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24.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25.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26.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27.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/428.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．回避频率二.填空1.异步电动机由定子、转子及其他附件组成。2.异步电动机的定子的三相绕组在空间上互差2π/3电角度。3.异步电动机的转子绕组自行闭合，不与电源相接。4.根据转子绕组的形式不同，异步电动机可分为笼型和绕线转子两种。5.普通笼型异步电动机：Y1112M-2中，112表示：中心高112mm。6.普通笼型异步电动机：Y1112M-2中，M-2表示：中机座，两极。7.磁场旋转的转速（即同步转速）n0可表示：n0=60f1/p。8.制动有再生制动、直流制动和反接制动。9.直流制动和反接制动常用在使电动机迅速停止的过程中。10.起重机械在重物下降时常发生再生制动。11.常见的加速曲线(模式)有线性方式、S形方式和半S形方式等12.带式输送机一类的加速曲线适用于S形方式。13.风机和泵类负载的加速曲线适用半S形方式。14.空气断路器的主要功能：隔离作用、保护作用。15.变频器可以通过键盘操作直接控制变频器的运行，但事先必须将变频器预置为“面板操作”方式。16.选择变频器与电动机之间的导线时，必须考虑线路压降的影响。17.频率给定线的起点坐标主要由偏置频率决定，终点坐标主要由频率增益来决定。18.变频器允许的环境温度为-10～+40℃。如果散热条件好，其上限温度可提高到+50℃。19.变频器对环境湿度要求：内部不出现结露现象为度20.变频器与周围物体之间的距离符合下列要求两侧：≥100mm；上下：≥150mm。21.由于模拟量信号的抗干扰能力较差，因此必须采用屏蔽线。22.屏蔽层靠近变频器一侧应接变频器控制电路的公共端(COM或SD)端，不要接到了变频器的接地端，而屏蔽层的另一端应悬空。23.对模拟信号的布线要注意尽量远离主电路，至少在100mm以上。24.对模拟信号的布线时，如果要交叉应采用垂直交叉的方式。25.改善功率因数的根本途径是削弱高次谐波电流。26.改善功率因数可在整流桥和滤波电容之间串入直流电抗器LD。27.改善功率因数可在三相输入电路中，串入交流电抗器LA。28.变频器对周边设备的干扰会引起电网电源波形的畸变和产生电磁干扰波。29.变频器的接地线要单独和接地体相连，而不能与其他设备共用。30.风机在低速时，阻转矩很小，不存在低频时能否带动的问题。31.风机采用V/F控制方式。32.风机加、减速方式以半S方式比较适宜33.空气压缩机是恒转矩负载，故变频器应选用通用型的。34.空气压缩机可选用无反馈矢量控制方式，可采用V/F控制方式。35.空气压缩机无特殊要求时，加、减速方式可预置为线性方式。36.水泵加、减速方式可预置为线性方式。37.水泵的工作情况有三种类型：供水系统，中央空调的循环水系统，水位控制系统。38.起重机械属于恒转矩负载三.名词解释：1.额定值---是指在保证电动机设计寿命的前提下，能够长期、安全、稳定运行时，电动机能承受的最大值。P22.调速---是在负载没有发生改变的情况下，根据生产过程需要人为地强制地改变拖动系统的转速。P103.恒转矩负载---是指那些负载转矩的大小，仅仅取决于负载的轻重，而和转速大小无关的负载。如：带式输送机。P114.恒功率负载---是指负载转矩TL的大小与转速n成反比，而其功率基本维持不变的负载。如：各种薄膜卷取机械。P125.二次方律负载---是指转矩与速度的二次方成正比例变化的负载。如：风机、泵。6.PAM---在整流电路部分对输出电压幅值进行控制，而在逆变电路部分对输出频率进行控制的控制方式。控制电路复杂，现已少用。7.PWM---保持整流得到的直流电压大小不变的条件下，在改变输出频率的同时，通过改变输出脉冲的宽度，来达到改变等效输出电压的一种方式。8.基频---基本频率．用fb表示，一般情况下以电动机的额定频率fN作为fb的给定值。9.功能码---变频器对各种功能按一定的方式进行编码，表示某功能的代码称为功能码。10.数据码---变频器对每种功能可以进行设定的数据或代码，称为数据码。11.功率因数---功率因数=有功功率/视在功率=P/S1.画出异步电动机的定子、转子电路和等效电路，并写出电动势平衡方程和电流方程。异步电动机的定子、转子电路异步电动机折算后的等效电路定子侧电动势平衡方程：1111()UEIrjx转子电动势平衡方程：222222LEIRIrjIx电流方程：120III2.画出电动机的机械特性，并指出几个特殊点。3.负载分哪几种类型？分别解释并举例。答：分为：恒转矩负载，恒功率负载，二次方律负载恒转矩负载---是指那些负载转矩的大小，仅仅取决于负载的轻重，而和转速大小无关的负载。如：带式输送机。P11恒功率负载---是指负载转矩TL的大小与转速n成反比，而其功率基本维持不变的负载。如：各种薄膜卷取机械。P12二次方律负载---是指转矩与速度的二次方成正比例变化的负载。如：风机、泵。nn0Sn0E:理想空载点N:额定运行点K:最大转矩点（临界点）S:起动点4.按照转子结构的不同，三相异步电动机分为哪两大类？从运行可靠性上看，上述哪一类电动机具有优越性？答：三相异步电动机按照转子结构的不同分为笼型和线绕型两大类。从运行可靠性上看，笼型电动机更具有优越性。5.三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。6.三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。7.说明三相异步电动机低频起动的优越性。答：电动机以很低的频率起动，随着频率的上升，转速上升，直至达到电动机的工作频率后，电动机稳速运行。在此过程中，转速差△n被限制在一定的范围，起动电流也将被限制在一定的范围内，而且动态转矩△T很小，起动过程很平稳。8.说明三相异步电动机直流制动的原理，并描绘制动前后的机械特性曲线。答：电动机制动时，切断电动机的三相电源，在定子绕组中通入直流电，产生一恒定磁场。由于转子在机械惯性作用下仍按原方向旋转，它切割恒定磁场产生感应电流，用左手定则可判断感应电流在磁场中受力方向，从而可判断电磁转矩方向与转子转速方向相反，产生制动转矩。曲线①为原电动运行状态机械特性曲线，曲线②为直流制动运行状态机械特性曲线。9.变频调速时，由于ƒ1降低使电动机处于回馈制动状态，试说明其制动的原理，并描绘制动前后的机械特性曲线。答：变频调速时，ƒ1降低瞬间，由于机械惯性，电动机转速n来不及变化，当nn1时,则转子切割旋转磁场的方向和电动运行状态（nn1）正好相反,转子中感应电动势和电流的方向也相反，电磁转矩T也就和n反向，为制动转矩。①为制动前的机械特性曲线，②为频率下降时制动后的机械特性曲线。10.简述直流调速的优缺点。优点：调速范围广、稳定性好、过载能力强缺点：换向器及电刷维护困难、寿命短11.简述变频技术在哪几个方面得到发展？①、网络智能化②、专门化和一体化③、环保无公害④、适应新能源12.变频器是怎样分类的？答：交-直-交型PAM型按变换环节分按改变变频器的输出电压的方法分交-交型PWM型低压变频器电压型按电压的等级分按滤波方式分高压大容量变频器电流型专用型变频器按用途分通用型变频器13.说明什么是脉冲宽度调制技术？答：脉冲宽度调制技术是通过按照一定的规则和要求对一系列脉冲宽度进行调制，来得到所需要的等效波形的技术。14.PWM逆变电路的单极性控制和双极性控制有什么区别？答：单极性SPWM控制方式在任一半个周期中，SPWM波只能在一个方向变化。双极性SPWM控制方式在任一半个周期中，SPWM波在正、负两个方向交替变化。15.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：三相桥式SPWM逆变电路如下：三相桥式SPWM逆变电路工作波形如下：如上图所示，U、V、W三相载波信号公用一个三角载波uT，三相调制信号urU、urV、urW为相位依次相差1200的正弦波。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。变频器的调压和调频是同时进行的，当将三相调制信号urU、urV、urW的频率调低（高）时，三个信号的幅度也相应调小（大），使得调制信号的U/ƒ为常数，