变频器原理与应用复习试考题.doc

变频器原理与应用复习是考题一、选择题 1、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是 C 。 APWM BPAM CSPWM DSPAM2、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 3、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 4、对于风机类的负载宜采用 D 的转速上升方式。 A直线型 BS型 C正半S型 D反半S型 6、型号为FR-D720变频器电源电压是 A V。 A 200 B220 C400 D440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关还与 A 有关系。 A磁极数 B磁极对数 C磁感应强度 D磁场强度 8、目前在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是 D 。 ASCR BGTO CMOSFET DIGBT 9、IGBT属于 B 控制型元件。 A电流 B电压 C电阻 D频率 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、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 12、在变频调速系统中变频器的热保护功能能够更好地保护电动机的 D 。 A过热 B过流 C过压 D过载 13、变频器是一种 B 设置 。 A驱动直流电机 B电源变换 C滤波 D驱动步进电机 14、FR-A540变频器操作面板上的MON指示灯在 b 发光。 A模式切换 B监视模式 C参数设定模式 D运行模式 15、FR-A540变频器操作面板上的EXT指示灯在 D 发光。 A模式切换 B监视模式 C参数设定模式 D运行模式 16、FR-A540变频器操作面板上的显示屏幕可显示 C 位数字或字母。 A2 B3 C4 D5 17、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18、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 19、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 20、变频器的节能运行方式只能用于 A 控制方式。 AU/f开环 B矢量 C直接转矩 DCVCF 21、高压变频器指工作电压在 C kV以上的变频器。 A3 B5 C6 D10 22、IGBT的中文名称为 C 。 A:门极可关断晶闸管 B:达林顿管 C:绝缘栅双极型晶体管 D:可开断晶闸管 23、FR-A540变频器的输出频率的范围是 C 。 A:050Hz B:060Hz C:0-400Hz D:0500Hz 24、电力晶体管GTR属于 C 控制型元件。 A电阻 B频率 C电流 D电压 25、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 26、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 27逆变电路的种类有电压型和 A 。 A电流型 B电阻型 C电抗型 D以上都不是 28三相异步电动机的旋转磁场的转速0n为 A 。 A60f/p B60p/f Cf/60p D以上都不是 29三相异步电动机的转速n为 B 。 A60f/p B60p/fS Cf/60p D以上都不是 30带式输送机负载转矩属于 A 。 A恒转矩负载 B恒功率负载 C二次方律负载 D以上都不是 31卷扬机负载转矩属于 B 。 A恒转矩负载 B恒功率负载 C二次方律负载 D以上都不是 32.风机、泵类负载转矩属于 C 。 A恒转矩负载 B恒功率负载 C二次方律负载 D以上都不是33 A 控制比较简单多用于通用变频器在风机、泵类机械的节能运转及生产流水线的工作台传动等。 A/U f B转差频率 C矢量控制 D直接转矩 34下述选项中 D 不是变频器的加速曲线模式。 A线性方式 BS形方式 C半S形方式 DY形方式 35空气压缩机属于 A 负载。 A恒转矩 B恒功率 C二次方律 D以上都不是 36空气压缩机案例中变频器一般采用 A 控制方式。 A/U f B转差频率 C矢量 D直接转矩 37IGBT属于 B 控制型元件。 A电流 B电压 C电阻 D频率 38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 39高压变频器指工作电压在 CkV以上的变频器。 A3 B5 C6 D10 40异步电动机的机械特性曲线上的点stT表示 A 。 A起动转矩 B阻转矩 C最大转矩 D以上都不是 41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 CU/F不变 DUf不变 二、填空题 1变频器种类很多其中按滤波方式可分为电压型和 电流 型按用途可分为通用型和 高性能专用 型。 2变频器的组成可分为主电路和 控制 电路。 3为了使变频器制动电阻免遭烧坏采用的保护方法是 热继电器过载保护 。 4变频器安装要求 垂直安装其正上方和正下方要避免可能阻挡进风、出风的大部件四周距控制柜顶部、底部、隔板或其他部件的距离不应小于 300 mm。 5变频器是由计算机控制 变频调速系统 将工频交流电变为 电压 和 频率 可调的 三 相交流电的电器设备。 6变频器恒压供水的优点有 流量调节好 、 工作效率高 、延长系统的使用寿命和系统管理维护方便。 7变频器要求恒转矩起动,主要靠设置_频率控制（电压） 参数。 8变频器可以在本机控制也可在远程控制。本机控制是由 键 盘 来设定运行参数远控时通过 外部控制端子 来对变频调速系统进行外控操作。 9变频调速时基频以下的调速属于 恒转矩 调速基频以上的属于 恒功率 调速。 10变频器的显示屏可分为 LED 显示屏和 液晶 显示屏。、 11节能运行只能用于 U/f 控制方式下不能用于 矢量 控制方式。 12转差补偿只能用于 U/f 控制方式下不能用于 矢量 控制方式。 13输入电源必须接到变频器输入端子 L1、L2、L3 上电动机必须接到变频器输出端子 U、V、W 上。 14变频器段速功能的设置与执行分为 按程序运行 和 设置控制端子 两种情况。 15通过 通讯 接口可以实现在变频器与变频器之间或变频器与计算机之间进行联网控制。 16变频器的通、断电控制一般均采用 空气开关和接触器 这样可以方便的进行自动或手动控制一旦变频器出现问题可立即自动切断电源。 17SPWM是 正弦波脉冲宽度调制 的英文缩写。 18LED 数码显示屏可显示 4 位数显示内容有1 频率 2 电压 3 电流 。 21变频器的加速时间是指 从0上升到基本频率fb所需要 的时间减速时间是指 从基本频率fb下降至0所需要 的时间。 22变频器的加速曲线有三种 线形上升方式 、 S型上升方式 和 半S型上升方式 电梯的曳引电动机应用的是 S型上升方式 方式。 23当故障排除后必须先 复位 变频器才可重新运行。 24为了避免机械系统发生谐振采用设置 回避频率 的方法。 25回避频率的预置方法有 设置上限和下限频率 、 设定回避频率值和回避频率的范围 、 只设定回避频率 三种。 26某变频器需要回避的频率为18Hz22Hz可设置回避频率值为 20 Hz 回避频率范围为 2 Hz。 27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 段速控制 功能。 28变频调速过程中为了保持磁通恒定必须保持 U/F=常数 。 29变频器利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法称为 转矩补偿 。 30变频器的平方率补偿法多应用于 风机 和 泵类 负载。 31为了提高电动机的转速控制精度变频器具有 矢量控制 功能。 32变频器的转差补偿设定范围一般为 0 10Hz 。33变频调速系统中禁止使用 反接 制动。 34一台变频器可以控制 多 台电动机。 35变频器的各种功能设置与 参数 有关。 36矢量控制是变频器的一种 高性能 控制方式。 37变频器的PID功能中P指 比例放大 I指 积分调节 D指 微分调节 。 38变频器交流电源输入端子为R、S、T根据应用电压不同可分为220V单相和380V三相两种规格当三相时接入R、S、T的 R、S、T 端上当单相时接入R、S、T的 R、T 端上。 39变频器的输出侧不能接 移相电容 或浪涌吸收器以免造成开关管过流损坏或变频器不能正常工作。 40变频器运行控制端子中FWD代表 正传 REV代表 反转 JOG代表 点动 STOP代表 停止 。 41变频器主电路由整流及滤波电路、 逆变电路 和制动单元组成。 42电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同为了适应这个控制要求变频器具有_转矩补偿_功能。 43有些设备需要转速分段运行而且每段转速的上升、下降时间也不同为了适应这些控制要求变频器具有_段速控制_功能和多种加、减速时间设置功能。 44频率控制功能是变频器的基本控制功能。控制变频器输出频率有以下几种方法1_面板控制 _2 电位器控制 3 远程控制 4外端子控制频率。 45变频器按变流环节分类分为 交-直-交变频器 、 交-交变频器 46变频器按直流电路的滤波方式分类分为 电压型变频器 电流型变频器 47变频器按电压的调制方式分类分为 脉幅调制变频器 脉宽调制变频器 48变频器按控制分类方式分为 U/f控制 矢量控制 直接转矩控制 49断路器的功能 隔离作用 、 保护作用 。 50变频调速时基频以下的调速属于 恒转矩 调速基频以上的属于 恒功率 调速。 51变频调速系统中禁止使用 反接 制动。 52变频器的功能是将 频率、电压都固定 的交流电变换成 频率、电压连续可调 的三相交流电源。 53变频器的额定功率指的是它适用的 4极交流异步电动机的功率 。 54三相电源的线电压为380V则通用变频器直流母线的平均电压是513 V。在过电压发生时直流母线的储能电容将被充电当电压上升至760V左右时变频器过电压保护动作。 55在基频以下变频器的输出电压随输出率的变化而变化适合变频调速系统的 恒转矩负载特性 在基频以上变频器的输出电压维持电源额定电压不变适合变频调速系统的 恒功率负载特性 。 56. 变频器供电电源异常表现的形式有 缺相 、 电压波动 和 瞬间停电 。 57.变频调速系统过载的主要原因有 电动机拖动的负载太重 、 电动机三相电压不平衡 和 误动作 。58.变频器容量选择的基本原则是 负载电流 不超过变频器的 额定电流 。 59异步电动机的结构是由 定子 、 转子 以及其他附件组成。 60当电动机所带的负载小于额定值时出现 欠载 现象当电动机所带的负载超过额定值时出现 过载 现象。 61机械特性是指电动机在运行时其 转速 与电磁转矩之间的关系。 62变频器的通、断电控制一般均采用 接触器控制 这样可以方便的进行自动或手动控制一旦变频器出现问题可立即自动切断电源。 63变频调速过程中为了保持磁通恒定必须保持 U/f恒定 。 64异步电动机的制动有 再生制动 、 直流制动 、 反接制动 。 65带式传送机是属于恒转矩负载卷取机械是属于恒功率负载而风机、水泵等机械是属于 二次方律 负载。在恒转矩负载中功率与转速成 正比 关系在恒功率负载中转矩与转速成 反比 关系。 66变频器的最常见的保护功能有 过流保护 、 过载保护、 过压保护、欠电压保护和 瞬间停电 的处理以及其他保护功能。 67在变频调速中若在额定频率以下调频时当频率下调时电压也要 下调 若在额定频率以上调时当频率上调时电压 无法上调 。 68变频变压的实现方法有脉幅调制和脉宽调制。在PWM调制中脉冲宽度越小脉冲的间隔时间越大输出电压的平均值就越 小 。 67节能运行功能只能在 U/f控制 模式起作用不能应用在 矢量控制 模式中。 68在可以和工频切换的控制电路中必须注意KM2和KM3之间要 互锁 。 69基频功能参数码是 Pr.3 基频电压功能参数码是 Pr.19 。 70组合运行模式I的功能参数是 Pr.79=3 其启动信号 外部信号设定 频率给定是 由面板PU操作设定 。 71组合运行模式II的功能参数码是 Pr.19=4 .。启动信号 由面板PU操作设定 频率给定是 外部信号设定 。 72计算机技术和 自动控制理论 是变频器发展的支柱。 73.预置变频器Hf=60HzLf=10Hz若给定频率为5Hz、50Hz和70Hz问变频器输出频率分别为 10Hz、50Hz60Hz 。 74.跳跃频率也叫 回避频率 是指不允许变频器连续输出的频率常用Jf表示。75PID控制是 闭环 控制中的一种常见形式。 76程序控制有些变频器中也称简易 PLC 控制。 77变频器的主电路中断路器的功能主要有隔离作用和 短路保护 作用。 78变频器可以在本机控制也可在远程控制。本机控制是由 面板操作 来设定运行参数远控时通过 外部端子 来对变频调速系统进行外控操作 79变频调速时基频以下的调速属于 恒转矩 调速基频以上的属于 恒功率 调速。 80当频率降到一定程度时向电动机绕组中通入直流电以使电动机迅速停止这种方法叫 直流制动 。 81 电力电子器件 是变频器发展的基础。 三、简答题 1.变频调速时改变电源频率1的同时须控制电源电压U1试说明其原因。答：在变频器调速时，若f1下降，U1不变，则 m上升。因为m已设计在接近饱和处，m上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏；若f1s上升，U1不变，则m 下降，将使工作电流下降。由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的m不变，即电动机的转矩不变，在f1变化的同时，U1必须同时变化，使U1与f1的比值保持恒定，即U1/f1=常数。2.描绘三相异步电动机基频以下变频调速的机械特性曲线并说明其特点。答：在基频以下调速时，须保持E1/f1恒定，即保持主磁通m恒定。f1较高时，保持u1/f1恒定，即可近似的保持主磁通m恒定。由于TM恒定，电动机带动负载的能力不变；而且此过程中，转速差n基本不变，所以调速后的机械特性曲线平行的移动，电动机的输出转矩不变，属于“恒转矩”调速。 3.变频调速时由于1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： 变频器调速时，f1降低瞬间，由于机械惯性，电动机转速n来不及变化，当nn1时，则转子切割旋转也就和n反向，为制动转矩。4.在定性分析变频电路时大功率开关器件的工作状态有哪两种答：导通和截止 5.什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，来得到所需的等效波形技术。 6某机床有5档转速0档转速为0分别为15Hz、30 Hz、35 Hz、50 Hz请设置相关参数。变频器参数设置以三菱FR-A 540为例答： 7、.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、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、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/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。8.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。主电路包括整流滤波电路、逆变电路、制动单元。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。 9.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： 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。滤波电路由两只电容构成，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过程减小。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逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。10.变频器是怎样分类的答：1、按变换环节分类：（1）交-交直接变频器 （2）交-直-交间接变频器2、按直流电源的性质分类：（1）电流型 （2）电压型3、按输出电压调节方式分类：（1）脉冲幅值调制（PAM） （2）、脉冲宽度调制（PWM）4、按变频控制方式分类： （1）U/F控制变频器 (2)转差率控制变频器 （3）矢量控制变频器（4）直接转矩变频器5、按用途分类：（1）通用变频器 （2）专用变频器 11变频器为什么要设置上限频率和下限频率 答：电动机在一定的场合应用时，其转速应该在一定的范围内，超过此范围会造成事故或损失，为了避免由于错误操作造成电动机的转速超出应用范围，变频器就要设置上限频率和下限频率。12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： 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。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。如果变频器的加、减速时间设为0，起动时启动电流会很大，可能烧坏电机。加、减速时间的设置要根据具体是的负载要求而定，设置太长造成时间浪费，设置太短又会产生很多不利因素。13变频器的回避频率功能有什么作用描述设置回避频率的方法答： 变频器的回避频率功能可以使变频器的输出跳过某个或某段频率，即不输出某个或某段频率。在机械传动中不可避免地要发生振动，当电动机的转速等于机械系统的固有频率时，振动加剧，甚至使机械系统不能正常工作。为了避免机械系统发生谐振，采用回避频率方法，即将发生谐振的频率跳过去。14变频器的输出频率可以分段运行分段运行又分为“程序运行”和“外端子控制运行”解释这两种段速运行的主要区别。答：按程序运行时应先编制段速程序，在编制段速的执行时间、各段速的频率上升与下降时间及运转方向，当程序运行指令到达，变频器按段速运行，并可由输出指示端子发出每段速度结束和整个程序结束的指示信号。由外端子控制运行时先设置多段速由外控制端子控制及设置具体的控制端子，然后根据需要设置各段速频率，执行时通过外部设定的功能端子对段速进行控制，各段速的运行时间由控制端子确定。15什么是基本Uf控制方式为什么在基本Uf控制基础上还要进行转矩补偿转矩补偿分为几种类型答：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m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。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控制的基础上还有进行转矩补偿。常用的几种补偿方法：1、在额定电压和基准频率下线性补偿 2、在额定电压和基本频率下分段补偿 3、平方率补偿 16变频器为什么要有瞬时停电再起动功能若变频器瞬时停电时间很短采取什么样的再起动方法答：变频器在瞬时停电时就会停止输出，此时电动机的转速也随即下降。复电后变频器具有重新起动功能，但起动时应知道此时电动机的转速，以采取与电动机转速相接近的起动频率重新起动。因此变频器都设置了瞬时停电再起动功能。若变频器停电时间很短，对于大惯性负载，停电时间很短时电动机的转速下降很少，可将重起频率设置为停电时的输出频率；小惯性负载，在停电期间电动机的转速已下降很多，就得将重起频率设置为较低的频率。 17变频器的外控制端子中除了独立功能端子之外还有多功能控制端子。多功能控制端子有什么优点答：多功能控制端子可以一端多用，在不增加端子个数的情况下可预置多种功能，从而丰富了变频器的控制功能。 18.由继电器控制的电动机正转运行电路中叙述各按钮开关控制启动、制动的工作顺序及意义 答：按钮SB1、SB2用于控制接触器KM，从而控制变频器接通或切断电源；按钮SB3、SB4用于控制正转继电器KA1，从而控制电动机的正转运行；按钮SB5、SB4用于控制反转继电器KA2，从而控制电动机的反转运行。19.描述Pr.79=1、2、3、4运行模式是何意义举一个例子说明。 答：Pr.79=1 PU操作模式 Pr.79=2 外部操作模式 Pr.79=3 外部/PU组合操作模式Pr.79=4 外部/PU组合操作模式2 Pr.79=5 程序运行模式20.要设置频率为50.00HZ问如何操作写出操作过程。答： 21指出空气断路器、变频器、电动机的启动顺序和制动顺序答： 22.画出变频器的主电路控制接线图答： 23.指出空气断路器和交流接触器的主要功能答：空气断路器：隔离作用和保护作用。 交流接触器：可通过按钮方便地控制变频器的通电与断电、变频器发生故障时，可自动切断电源。 24.变频器的其他常见功能有哪些答： 25变频调速的基本原理答：交流电动机的同步转速n=60f/p，异步电动机的转速n=n(1-s)=60f1(1-s)/p，由此可见，若能连续地改变异步电动机的供电频率，就可以平滑地改变电动机的同步转速和相应的电动机转速，从而实现异步电动机的无级调速，这就是变频调速的基本原理。 26变频器常用的控制方式有哪些答：1、u/f控制方式 2、转差频率控制方式 3、矢量控制方式 4、直接转矩控制方式 27变频器的频率给定方式有哪几种答： 1、面板给定 2、预置给定 3外接给定 4、通信给定 28变频器的通断电是在停止输出状态下进行的为什么在运行状态下一般不允许切断电源？答： 1、突然断电对主电路安全工作不利 2、电源突然断电，变频器立即停止输出，运转中的电动机处于自由停止状态，这对于某些运行场合也会造成影响。29.什么是制动 答：提供反向转矩，使电动机停止或减速。