变频器一体化理论试题14文档

1、、填空题1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：面板控制_; 外接模拟量；固定频率； _通讯控制02变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交一交型和交一直一交_型；按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（PAM型和脉冲宽度调制（PWM 型；按用途可分为 专用型变频器和通用型 一型变频器。3. 为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器具有频率增益功能。4. 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。5. 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

2、具有段速控制功能和多种加、减速时间设置功能。6. 某电动机在变频运行时需要回避1723 Hz之间的频率，那么应设定回避频率值为_20Hz，回避频率的范围为_3 Hz o7 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 o8. 变频器是通过（电力电子器件）的通断作用将（工频交流电流）变换成（电压频率均可调）的一种电能控制装 置。9. 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。10变频器接点控制端子可由以下信号控

3、制其通断：接点幵关控制；晶体管幵关 ;光电耦合器幵关控制。11 .变频器的组成可分为主电路和控制 电路。12. 变频器交流电源输入端子为L1、L2、L3,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 L1、L2、L3的L1、L2、L3端上，当单相时，接入 L1、L2、L3的L1、L2、端上。13. 变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持U/F二常数。14某变频器需要回避的频率为 18HZ22HZ，可设置回避频率值为 20 H z，15变频器输入控制端子分为数字量 端子和 模拟量 端子。16 .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。17. 变频

4、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。18. 变频调速系统中禁止使用反接 制动。19. 变频器的PID功能中，P指 比例 ，I指 积分 ，D指 微分。20. 变频器的输出侧不能接移相电容或噪声滤波器、浪涌吸收器，以免造成幵关管过流损坏或变频器不能正常工作。21. 变频器与电动机之间不可连接控制电动机起动停止的幵关，以免造成变频器 空幵跳闸及损坏。22. 为了避免机械系统发生谐振，采用设置频率回避的方法。23. 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。24 .变频器的加速时间是指 从 0Hz上升到最高频率所需 的时间；减速

5、时间 是扌旨从最咼频率下降至U 0Hz 所需的时间。25. SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。26. 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。27. 直流电抗器的主要作用是改善变频器的输入电流的高次谐波干扰，防止电源对变频器的影响，保护变频 器及抑制直流电流波动。答案：28. 输出电磁滤波器安装在变频器和电机之间。抑制变频器输出侧的谐波电压。29. 常见的电力电子器件有（电力晶体管（GTR）、（绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、和（智能电力摸块器件（IPM）.30. 目前在中小型变频器中，应用最多的逆变元件是（IGBT）电压调制方式为（正

6、弦波脉冲宽度调制（SPWM）.31. 变频安装场所周围震动加速度应小于（9.8m/s 2）32. 变频器由（主电路）和（控制电路）组成。其主电路主要由（整流滤波电路），（逆变电路）和（制动单元）组成。33. MM440变频器的显示屏可显示（5）位，以r打头的只能读不能写是监控参数：以P打头的参数叫功能参数也可以叫（设定参数）他可以读也可以写，以A打头的参数叫报警参数，以 F打头的参数叫故障参数，显示屏一旦出现后两类参数，用 Fn键确认。G G a（?） 门34.操作面板，键（启动）键（停止）键（点动）键（功能键）键（确认）键（上ZX升） 键（下降）卜二键（正反转切换）35.变频器输入控制端子分

7、为（数字量）和（模拟量）端子。36.6SE6 440 2UC13- 7AA1 型号意义2=防护等级IP20/22U=无滤波器。=变频器的输入侧电压为 1/3AC200-240V1 =功率倍率1013 -7=功率数值的前两位 37x10=370WA二外形尺寸A二产地欧洲仁生产批次二、选择题1、变频器的节能运行方式只能用于（ A ）控制方式。A : U/f幵环 B :矢量 C :直接转矩D : CVCF2、型号为2UC13-7AA1的MM44（变频器适配的电机容量为（ A ） KWA : 0.1 B : 1 C : 10 D : 1003、高压变频器指工作电压在（ A ） KV以上的变频器。A :

8、 3 B ; 5 C : 6 D : 101、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ C ）。A: PWM B PAM C: SPWM D SPAM2、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、 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5、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（ A ）功能。A:转矩补偿B :转差补偿C :频率增益D:段速控制1、对于风机

9、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2、MM44（变频器频率控制方式由功能码（ D ）设定。A: P0003 B : P0010 C : P0700 D : P10003、型号为2UC13-7AA1的MM44（变频器电源电压是（ B ） V。第3页A: 1AC 220 B : 1/3AC220 C : 3ACH 400D : 3AS 4404、 变频器安装场所周围振动加速度应小于（C）m/s2 。A:1B: 6.8C: 9.8D: 105、 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1、MM4

10、4（变频器要使操作面板有效，应设参数（ C ）0A : P0010=1 B : P0010=0 C : P0700=1 D : P0700=22、MM44（变频器操作面板上的显示屏幕可显示（ D ）位数字或字母。A : 2 B : 3 C : 4 D : 53、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0A :频率偏置 B :转差补偿 C :转矩补偿 D :段速控制4、 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0A :磁极数 B :磁极对数 C :磁感应强度 D :磁场强度5、 目前，在中小型变频器中普遍采用的电力

11、电子器件是（D ）0A : SCR B : GTO C : MOSFET D : IGBT2、变频器的调压调频过程是通过控制（B ）进行的0A :载波 B :调制波 C :输入电压 D :输入电流4、 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0A :平方根 B :平方率 C :立方根 D :立方率5、平方率转矩补偿法多应用在（ B ）的负载0A :高转矩运行 B :泵类和风机类 C :低转矩运行 D :转速高1 、变频器的节能运行方式只能用于（ A ）控制方式0A : U/f 开环 B :矢量 C :直接转矩 D : CVCF2、型号为2UC13-7AA1的MM44变频器适

12、配的电机容量为（ A ）KWA : 0.1 B : 1 C : 10 D : 1003、高压变频器指工作电压在（ A ）KV以上的变频器。A : 3 B；5C : 6 D : 105、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0A : UNB : UN/2C : UN/3D : UN/42、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0A :叶轮转矩 B :叶轮转速 C ；频率 D :电压 5、变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（C ）0A:输出电压 U不变 B :频率f不变 C : U/F不变 D : U - f不变2、电力晶体管GTR属于（A ）控制型

13、元件。A ：电流 B ：电压 C ：电阻 D ：频率4 、变频器主电路由整流及滤波电路、（ B ）和制动单元组成0A:稳压电路 B :逆变电路 C :控制电路 D :放大电路3、 变频器都有段速控制功能，MM44（变频器最多可以设置（D ）段不同运行频率。A：3 B ：5 C ：7 D ：154、 MM44（变频器设置上限频率的功能码是（D ）oA：P1058 B ：P1059 C ：P1080 D ：P10821、MM44（变频器，参数中以字母 P幵头的是（B ）参数。A :监控 B :功能 C :故障 D :报警3、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

14、B :上限频率 C :下限频率D :回避频率三、分析填空题1变频器主电路原理图如下所示（图1）,其主要功能是将工频交流电变为电压、频率可调的三相交流电。在图1中，用R、S、T标出变频器的工频交流电源输入端；用 U V W标出变频器的三相交流电输出端在图1中，用D1D6标出整流电路的6只整流管；用T1T6标出逆变电路的6只幵关器件IGBT。逆变电路的控制方式为 。2 .操作面板包括键盘、显示屏等，MM44（变频器的操作面板如图所示。多功能输入控制端子为 端子；多功能输出控制端子为 端子。1. 试设计变频器为段速运行，每个频率段由端子控制。已知各段速频率分别为：6HZ、21 HZ、11 HZ、31

15、 HZ、41 HZ、51 HZ、61 Hbo答：（一）快速恢复出厂设置P0003=1P0010=30P0970=1（二）电动机参数设置P0003=2 P0010=1 P0304=380 P0305=0.2 P0307=0.04 P0310=50 P0311=1430（三）相关功能参数设置P0010=0 P0700=2 P0701=17 P0702=17 P0703=17 P0704=1P1000=3 P1001=6 P1002=21 P1003=11 P1004=31 P1005=41P1006=51 P1007=61 P1080=0 P1082=61 P1120=10 P1121=10（四）

16、变频器外围接线图2. 在变频器的正反转控制电路中，如果由一只空气断路器控制主电路的通断电，用1只3位旋转幵关控制其正反转与停止（如下图所示），这将使控制电路变得很简单。请问这种控制方法有什么不足之处?答：变频器的通断电是在停止输出状态下进行的，在运行状态下一般不允许切断电源，而本题电路中变频器 的通断电与正反转运行控制是独立的，不能保证上述要求。2. 已知变频器为程序运行，其运行参数如下表。请根据运行参数选择功能参数码。数值运行时间运行方向加速、减速时间程序步1频率11 H1 J 11 J 11 U6 s1 J yJ I J第1加减速4程序步1频9 1程序步2频率11FZ21 HZo6 s-正

17、，转反第1加V减速第1加减速程序步3频率Z 1 1 Z16 H6 s反/J 1 /Jkl VBA4XJ2第1加减速/程序步 O频率程序步4频率1 u n31 H6 sJ反转正第 1加口减速第1加减速9土丿“ A *T乡典1 *程序步5频率7 1 1 Z36 H6 s第1加减速程序步 5频率程序步6频率41 H6 s正转正丰转第 1 加减速第1加减速程口序步 7频率fl 1 ZC4 LIa c反转第1加仃7减】速程序步 /频率答：（一）写出51 HI/O分配表6S反转第1加减速IOX0启动按钮SB0Y20段速选择幵关1X1停止按钮SB1Y21段速选择幵关2Y22段速选择幵关3Y23变频器启动/停

18、止（二）画出PLC梯形图（三）参数设置四、简答题3. 为什么根据工作电流选取变频器，更能使其安全工作？答：选择变频器时，通常以电动机容量和电动机的工作状态为依据，由于变频器输出回路是逆变电路，其输 出电流的过载能力很差，因此，当电动机的额定电压选定后，选择变频器容量主要是核算变频器的输出电流, 输出电流满足了要求，变频器就可以安全工作了。4为什么要把变频器与其他控制部分分区安装？变频器的信号线和输出线都采用屏蔽电缆安装，其目的有什 么不同？答：避免变频器工作时的电磁干扰变频器的信号线采用屏蔽电缆安装，其目的防止干扰信号串入；变频器的输出线都采用屏蔽电缆安装，其目的是抑制电流谐波，避免影响其他设

19、备的工作。4. 变频调速时，改变电源频率？ i的同时须控制电源电压 U,试说明其原因。第5页答：交流电动机在变频调速时，若保持 U1/ fl =常数，可以使电动机的气隙磁通维持不变，而是电动机的 输出转矩 T 保持恒定，从而获得恒转矩的调速特性。2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：变频器驱动的电动机采用低频起动，为了保证电动机正常起动而又不过流，变频器须设定加速时间。电 动机减速时间与其拖动的负载有关，有些负载对减速时间有严格要求（举例） ，变频器须设定减速时间 升速时间过短容易产生过电流，而降速时

20、间过短容易过电压。具加减速时间的设定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。4是否每台变频器都必须加装电磁选件？答：是的4、变频器的回避频率功能有什么作用？在什么情况下要选用这些功能？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。为了避免使机械系统发生谐振，采取回避频率的方法，即将发生谐振的频率跳过去。 2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

21、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。整流电路由 6 只二极管组成， 利用二极管的单向导电线将三相工频电全波整流为脉动的直流电； 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；逆变电路由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 SPW波，驱动电动机工作。48 三相异步电动机变频调速系统有何优缺点？答：三相异步电动机变频调速系统具有优良的调速性能，能充分发挥三相笼型异步电动机的优势，实现平滑 的无级调速，调速范围宽，效率高，但变频系统较

22、复杂，成本较高。1、三相异步电动机有哪些调速方式？并比较优缺点 答：根据 n=（1-s）60f/p, 三相异步电动机有变极调速、变转差率调速、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。2、变频器为什么要设置上限频率和下限频率？ 答：上下限频率设定后，变频器的工作范围被限定在上下限频率之内，可防止由于操作失误使电动机转速超 出应有范围，造成事故或损失。五、计算题1

23、. 有一车床用变频器控制主轴电动机转动，要求用操作面板进行频率和运行控制。已知电动机功率为22kW，额定电压为380V,功率因数为0.85，效率为0.95，转速范围2001450r/min，请设定功能参数。P=1.732UN*IN*COS * n N答：（一）快速恢复出厂设置P0003=1P0010=30P0970=1（二）电动机参数设置P0003=2 P0010=1 P0304=380 P0305=40 P0307=22 P0310=50 P0311=1450（三）相关功能参数设置P0700=1 P1000=1P1080=7 P1082=50 P1120=10 P1121=10 P0010=

24、0（四）变频器外围接线图2. 一台 7.5kw 230v 3 相工业电机在上图中，洗涤开始时是 5HZ 起动，在洗涤过程中 150HZ 高速运行。传动 装置是通过数字量输入来控制系统的起停， 正反转， 固定频率设定以及加减速时间。 此系统可以灵活地设定 8 个固定频率和两个斜坡上升 /下降时间。一个用于洗涤周期，一个用于脱水周期。另外在此系统中，用模拟量 输入作为附加给定，与固定频率设定相叠加以满足特殊洗涤要求，例如洗涤丝绸时的要求。装置上的继电器输出信号在输出设定值到达时或有故障产生时输出信号作为显示用。另外，此系统中，电机 上带一个内置的 PTC 温度检测器。 PTC 直接接到变频器上，

25、当电机过热时装置就会停止输出并产生报警信号。 参数号参数值说明P0100 0 欧洲/北美设定选择P0300 1 电动机类型的选择P0304 230 电动机额定电压设定第 7 页P0305 3.3 电动机额定电流设定P0307 7.5 电动机额定功率设定P0308 0.85 电动机额定功率因素设定P0309 0.9 电动机效率设定P0310 50 电动机额定频率设定P0311 1380 电动机额定转速设定P0700 2 变频器通过数字量输入控制起停P1000 23 变频器频率设定值来源于固定频率和模拟量 的叠加P1080 0 电动机运行的最小频率P1082 150 电动机运行的最大频率P1120

26、 1 斜坡上升时间P1121 1 斜坡下降时间P1060 20 点动斜坡上升时间P1061 20 点动斜坡下降时间P1300 20 选择变频器的运行方式为无速度反馈的矢量 控制P0701 17 Din1选择固定频率1-8P0702 17 Din2选择固定频率1-8P0703 17 Din3选择固定频率1-8P0705 1 Din5控制变频器起 / 停P0706 12 Din6控制变频器正 / 反转P1007 150 固定频率 8P1006 100 固定频率 7P1005 80 固定频率 6P1004 60 固定频率 5P1003 40 固定频率 4P1124 722.3通过Din4选择斜坡时间

27、和点动时间P0704 99速度Din4为BICO功能P0731 53.6变频器输出达到设定值P0601 1选择电机PTC温度传感器P3900 3快速调试3. 变频器的起停控制电路图4.4变频器起停控制电路接触器KM控制变频器接通或断幵电源，中间继电器KA:控制变频器起动或停止。通过接触器KM的按钮SB1可以使变频器运行或停止，可以通过变频器起动控制用端子（STF STR来使变频器运行或停止，此时应设定Pr.79 = 2 （外部操作模式）。只有当接触器接通电源后，KM的常幵触点闭合，此时按下变频器起动按钮SB3,中间继电器线圈KA才会得电并自锁，KA的常幵触点闭合，接通变频器的STR或 STF端

28、子，变频器幵始运行。在KA线圈电路中串联 KM的常幵触点，是保证 KM未吸合前，继电器 KA线圈不得电，从而防止先接通 KA 的误动作。而当KA接通时，其常幵触点闭合使停止按钮SB2失去作用，从而保证了只有在电动机先停机的情况下，才能使变频器切断电源。在图4.4所示的控制电路中，串入了报警输出端子B-C的常闭触点，其作用是当变频器发生故障而报警时，B-C触点断幵，使KM和 KA线圈失电，将变频器的电源切断。4. PLC控制的变频器起停电路1. 设计思路采用PLC控制变频器起停运行时，首先根据控制要求，确定PLC的输入输出，并给这些输入输出分配地址。这里的PLC采用三菱FX2N-48MF继电器输

29、出型PLC,变频器采用三菱FR-A540变频器，其起停控制的I/O分配如表4.1所示输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用X0SB1接通电源按钮Y0KM接通KMX1SB2切断电源按钮Y1STF-S 匚变频器起动X2SB3变频器起动Y4HL2电源指示X3SB4变频器停止Y5HL2运行指示X4A-C报警信号Y6HL3报警指示-J_s T座恥 (L1 Criff X0XLlXZ 1 X3 1 X4 ISp 1 cTO T172 Y3 |呼| Y4 Y&Y6 Y7HL I HL； KL3MIEJ72. 参数设置图4.9变频器起停控制电路由于变频器采用外部操作模式，所以设定Pr.79 =

30、2。SET YOOQ WiSlTIKST YCJOO 接煙电議摂纽 XOOO霓麴節知力姿断器咛止邛F:刘巧畀YrintHl1YJOljYD 运订曽亍i第13页 FNE 3. 程序设计5. 变频器正反转控制电路图4.5继电器控制的变频器正反转电路按钮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 KAl，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；KM已经动作、在KA1和KA2线圈电路中串入KM的常幵触点，是为了实现正转与反转运行只有在接触器 变频器已经通电的状态下才能进行在SB2按钮两端并

31、联继电器 KA1 KA2的常幵触点用以防止电动机在运行状态下通过KM直接停机6. 变频器的外接两地控制电路1. 电位器控制如图4.6所示，当三位选择幵关 SA合至A时，由电位器RPA调节转速；当SA合至B时，由电位器RPB 调节转速。变频器起动端子 STF直闭合。图4.6电位器实现的两地控制电路2. 升降速端子控制为了克服电位器控制缺点，采用变频器中的升、降速端子进行两地控制，如图4.7所示。SB3和SB4是A地的升、降速按钮；SB5和SB6是B地的升、降速按钮。首先通过参数预置使变频器的RH和RM端子具有升降速调节功能：Pr.79 = 2 （外部操作模式）；Pr.59=1 （使“遥控方式”有

32、效）;Pr.182 = 2 （在遥控方式中，使 RH端子具有升速功能）;Pr.181 = 1 （在遥控方式中，使 RM端子具有降速功能）。只要“遥控方式”有效，通过 RH和 RM端子的通断就可以实现变频器的升降速，而不用电位器来完成。在A地按下SB3或在B地按下SB5按钮，RH端子接通，频率上升，松幵按钮，则频率保持，即具有记忆 功能；在A地按下SB5或在B地按下SB6按钮，RM端子接通，频率下降，松幵按钮，则频率保持。从而在异地控制时，电动机的转速都是在原有的基础上升降的，很好地实现了两地控制时速度的衔接变频器的工频切换电路4.8.1继电器控制的工频切换电路1. 控制要求有些变频器内部不具备工频与变频的自动切换功能，欲实现该功能，可以利用继电器来实现。(1) 用户可根据工作需要选择“工频运行”或“变频运行”。(2) 在“变频运行”时，一旦变频器因故障而跳闸时，可自动切换为“工频运行”方式，同时进行声光 报警。2. 继电器控制电路KM3如图4.8所示，接触器KMI用于将电源接至变频器的输入端，KM2用于将变频器的输出端接至电动机,用于将工频电源直接接至电动机，热继电器FR用于工频运行时的过载保护。在图4.8中，接触器KM2和KM3色对不允许同时接通，互相间必须有可靠的互锁。否则，变频器的输出 端子U、V、W直接接电源而烧坏。4.8.2 基于PL