《变频器应用技术》复习题

《变频器应用技术》复习题《变频器应用技术》复习题

一、选择题

1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C）。

A：PWMB：PAMC：SPWMD：SPAM

2、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纳（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

5、FR-D740-1.5K-CHT系列三菱变频器的启动指令由功能码（B）设定。

A：Pr.9B：Pr.79C：Pr.40D：Pr.82

6、FR-D740-1.5K-CHT系列三菱变频器的电源电压是（B）V。

A：200B：220C：400D：440

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纳的电力电子器件是（D）。

A：SCRB：GTOC：MOSFETD：IGBT

9、IGBT属于（B）掌握型元件。

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掌握（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掌握要求，变频器设置了（A）功能。

A：频率增益B：转矩补偿C：矢量掌握D：回避频率

12、为了提高电动机的转速掌握精度，变频器具有（B）功能。

A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速掌握

13、变频器安装场所四周振动加速度应小于（A）g。

A：1B：0.5C：0.6D：0.8

14、变频器种类许多，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

21、型号为FR-D740-1.5K-CHT系列三菱变频器适配的电机容量为（A）KW。

A：30B：11C：40D：10

22、高压变频器指工作电压在（A）kV以上的变频器。

A：3B；5C：6D：10

17、在U/f掌握方式下，当输出频率比较低时，会消失输出转矩不足的状况，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：段速掌握

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）掌握方式。

A：U/f开环B：矢量C：直接转矩D：CVCF

二、填空题

1．变频器种类许多，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专用型。

2．变频器的组成可分为主电路和掌握电路。

3．为了使变频器制动电阻免遭烧坏，采纳的爱护方法是热继电器过载爱护。

4．变频器安装要求垂直安装，其正上方和正下方要避开可能阻挡进风、出风的大部件，四周距掌握柜顶部、底部、隔板或其他部件的距离不应小于300mm。

5．变频器是由计算机掌握电力逆变元件，将工频沟通电变为电压和频率可调的三相沟通电的电器设备。

6．变频器恒压供水的优点有：高线节能、供水压力稳定、延长系统的使用寿命和系统管理维护便利。

7．变频器要求恒转矩起动,主要靠设置___参数。

8．变频器可以在本机掌握，也可在远程掌握。本机掌握是由掌握面板来设定运行参数，远控时，通过外部模拟量的输入来对变频调速系统

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．LED显示屏除了可显示数字量，还可显示图像。

12．SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。

13．输入电源必需接到变频器输入端子L1、L2、L3上，电动机必需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和两种状况。

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掌握。

16．变频器的通、断电掌握一般均采纳电磁接触器，这样可以便利的进行自动或手动掌握，一旦变频器消失问题，可马上自动切断电源。

17．当电动机再生电流增加，使得主电路电压达到过电压检出值时，变频器会发出过压报警信号。

18．LED数码显示屏可显示4位数，显示内容有：（1）频率，（2）参数，（3）电流，电压。

19．变频器外部紧急停止信号输入后，显示屏上会显示“STOP”灯亮。

20．变频器外部遮断信号输入后，显示屏上会显示“RUN”灯快速闪耀。

21．变频器的加速时间是指从0Hz上升到最高频率所需的时间；减速时间是指从最高频率下降到0Hz所需的时间。

22．变频器的加速曲线有三种：线形上升方式、S型方式和半S型方式，电梯的曳引电动机应用的是S型方式方式。

23．当故障排解后，必需先断开掌握端，变频器才可重新运行。

24．为了避开机械系统发生谐振，采纳设置频率回避的方法。

25．回避频率的预置方法有设定回避频率的上端和下端频率频率、设定回避频率值和回避频率范围、只设置回避频率三种。

26．某变频器需要回避的频率为18Hz~22Hz，可设置回避频率值为20Hz，回避频率范围为3HzHz。

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掌握功能。

28．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必需保持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，应用于风机和泵类负载。

31．变频器进行节能运行时，每次搜寻周期在（0.1-10S)，调整电压幅度在10%以下。

32．为了提高电动机的转速掌握精度，变频器具有转差补偿功能。

33．变频器的转差补偿设定范围一般为0%~20%。

34．变频器的转差补偿原理是当电动机转速随着转矩的增加而匀速下降时，通过内部计算机掌握变频器的输出频率增大，用以补偿电动机转速的减小，使转速基本保持为设定值。

35．变频调速系统中禁止使用反接制动。

36．设置矢量掌握时，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30米。

37．一台变频器可以掌握多台电动机。

38．变频器的各种功能设置与设定参数有关。

39．矢量掌握是变频器的一种高性能掌握方式。

40．变频器的PID功能中，P指比例，I指积分，D

指微分。

41．变频器沟通电源输入端子为R、S、T，依据应用电压不同，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。

42．变频器的输出侧不能接移相电容或浪涌汲取器，以免造成开关管过流损坏或变频器不能正常工作。

43．变频器与电动机之间不行连接掌握电动机起动停止的开关，以免造成变频器空开跳闸及损坏。

44．变频器输入掌握端子分为数字量端子和模拟量端子。

45．变频器运行掌握端子中，FWD代表正转，REV代表反转，JOG代表点动掌握，STOP代表停止。

46．变频器中频率增益功能的用途是帮助频率源协作主频源达到掌握精度要求。

47．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。

48．变频器回馈制动中有两个能量转换，分为机械能转换成电能和滤波电容蓄能。

49．频率掌握功能是变频器的基本掌握功能。掌握变频器输出频率有以下几种方法：（1）由操作面板上的功能键掌握频率；（2）预置操作；（3）由操作面板上的功能电位器掌握频率；（4）由外端子掌握频率。

50．变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交—交型和交—直—交型；按转变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（PAM）型和脉冲宽度调试（PWM)型；按用途可分为专用型变频器和_通用____型变频器。

51．为了适应多台电动机的比例运行掌握要求，变频器具有频率增益功能。

52．电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同，为了适应这个掌握要求，变频器具有____转矩补偿___功能。

53．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，为了适应这些掌握要求，变频器具有____段速掌握_______________功能和多种加、减速时间设置功能。

54．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，爱护变频器及抑制直流电流波动。

55．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。

56．变频器安装场所的四周振动加速度应不小于1g。

57.变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交—交型和交-直-交型；按转变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（PAM）型和____脉冲宽度调试（PWM）___型；按用途可分为专用型变频器和_____通用___型变频器。

58.为了适应多台电动机的比例运行掌握要求，变频器具有__回避频率_功能。

59．电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同，为了适应这个掌握要求，变频器具有____转矩补偿_______________功能。

60．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，为了适应这些掌握要求，变频器具有_______段速掌握____________功能和多种加、减速时间设置功能。

61．频率掌握功能是变频器的基本掌握功能。掌握变频器输出频率有以下几种方法：（1）由操作面板上的功能键掌握频率_；（2）预置操作；（3）由操作面板上的功能电位器掌握频率；（4）外端子掌握频率。

62．变频器接点掌握端子可由以下信号掌握其通断：（1）接点开关掌握；（2）___晶体管开关________；（3）光电耦合器开关掌握。

63．噪音干扰可能导致误动作发生，所以信号线要离动力线10cm以上。

三、简答题

1.变频调速时，转变电源频率?1的同时须掌握电源电压U1，试说明其缘由。

2

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：基频以下调速机械特性曲线如下：

在基频以下调速时，须保持E1/?1恒定，即保持主磁通Φm恒定。?1较高

时，保持U1/?1恒定，即可近似地保持主磁通Φm恒定。由于TM∝（U1/?1）2，保

持U1/?1恒定时，TM恒定，电动机带动负载的力量不变；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地移动，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：变频调速时，?

1

降低瞬间，由于机械惯性，电动机转速n来不及变化，

当n>n

1时,则转子切割旋转磁场的方向和电动运行状态（n<n

1

）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。

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？并画出其伏安特性曲线。

答：在定性分析变频电路时，大功率开关器件的工作状态有导通和截止两

种。

伏安特性曲线如下：

5.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根据肯定的规章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。

6.PWM逆变电路的单极性掌握和双极性掌握有什么区分？

答：单极性SPWM掌握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掌握方式在任一半个周期中，SPWM波在正、负两个方向交替变

化。

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u

、urV、urW为相位依次相差1200的正弦波。转变三相调制信号urU、urV、urW的频rU

率，即可转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，或根据设定的要求变化。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掌握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，即主电路和掌握电路。主电路包括整流滤波

电路、逆变电路、制动单元。掌握电路包括计算机掌握系统、键盘与显示、内

部接口及信号检测与传递、供电电源、外接掌握端子等。

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：（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

工频沟通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）逆变电路是有6只IGBT组成的三相逆变桥，三相逆变桥由计算机掌握将直流电逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。

10.变频器是怎样分类的？

答：

按变换环节分按转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

11．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，变频器的工作频率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用范围，造成事故或损失。

12．变频器为什么具有加速时间和减速时间设置功能？假如变频器的加、减速时间设为0，起动时会消失什么问题？加、减速时间依据什么来设置？

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频率开头，经过肯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渐渐上升到工作转速。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，同样也需要肯定时间，这个时间用减速时间来定义。假如变频器的加、减速时间设为0，起动时起动电流会很大，可能会烧坏电机。

加、减速时间的设置要依据详细的负载要求而定，设置太长造成时间铺张，设置太短又会产生许多不利因素。

13．变频器的回避频率功能有什么作用？在什么状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。在机械传动中不行避开地要发生振动，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

避开使机械系统发生谐振，实行回避频率的方法，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“外端子掌握运行”，解释这两种段速运行的主要区分。

答：按程序运行时应先编制段速程序，在编制段速程序时先设置各段速的频率，再设置各段速的执行时间、各段速的频率上升与下降时间及运转方向。将执行指令设置为按程序运行，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。

15．什么是基本U∕f掌握方式？为什么在基本U∕f掌握基础上还要进行转矩补偿？转矩补偿分为几种类型？各在什么状况下应用？

答：常用的几种转矩补偿方法有：

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，实行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，以实行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启动功能。若变频器的停电时间很短，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许多，就得将重起频率设置为较低的频率。

17.变频器的外掌握端子中除了独立功能端子之外，还有多功能掌握端子。多功能掌握端子有什么优点？

答：多功能掌握端子可以一端多用，在不增加端子个数的状况下可预置多种功能，从而丰富了变频器的掌握功能。

18．变频器可以由外接电位器用模拟电压信号掌握输出频率，也可以由升（UP）、降（DOWN）速端子来掌握输出频率。哪种掌握方法简单引入干扰信号？

答：由外接电位器用模拟电压信号掌握输出频率时更简单引入干扰信号。

19.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、反转及停止掌握，应当选用哪些掌握端子来满意以上掌握要求？

答：变频器是正常运行还是停止可以由集电极开头输出端子指示，输出频率可由模拟量输出端子指示，正、反转及停止可由运行掌握端子FWD、REV、STOP掌握。

20．G11S变频器的多功能输入掌握端子共有多少个？这些多功能输入控

制端子可预置多少种功能？如将功能参数码设置为：E03=8，请问这是什么含义？

答：G11S变频器的多功能输入掌握端子共有九个：X1—X9；

这些多功能输入掌握端子可预置32种功能；

如将功能参数码设置为：E03=8，即定义X3端子为报警复位端子。

21．G11S变频器的多功能输出量监视端子共有多少个？这些多功能监视端子可预置多少种功能？如将功能参数码设置为：E21=2，请解释这是什么含义？

答：G11S变频器的多功能输出量监视端子共有5个；

这些多功能监视端子可预置34种功能；

如将功能参数码设置为：E21=2，则端子Y2即定义为频率检测端子。

22．变频器的多功能输出量监视端子当有信号输出时，这个输出信号是模拟信号还是开关信号？

答：开关信号。

23．在多段速掌握电路中，假如用3只开关掌握X1、X2、X3的通断来得到7段速，这样电路虽然变简洁了，但在使用中会有什么问题？

答：用3只开关掌握7段速运行实际是用三个开关的通断状态的组合（7种）来掌握7个段速。在使用中不能够保证牢靠掌握，比如，用X1和X2同时通掌握一个段速，但是和变频器内部端子信号的扫描时间间隔相比，是无法保证牢靠的“同时”的。

24．制动电阻假如由于发热严峻而损坏，将会对运行中的变频器产生什么影响？为了使制动电阻免遭烧坏，采纳了什么爱护方法？

答：损坏变频器甚至发生火灾；安装热继电器，连接报警端子。

25．具有抱闸掌握功能的掌握电路是怎样工作的？变频器用什么信号作为抱闸信号？

答：当电动机停止转动时变频器输出抱闸信号，当电动机开头启动时变频器输出松闸信号；

多功能输出端子输出的信号（频率到达信号）。

26．在图3和图4两个并联掌握电路中，假如变频器和掌握台离的较远，哪个电路的抗干扰力量更强一些？为什么？

答：图3电路的抗干扰力量更强一些；由于模拟量抗干扰的力量更强些。

图3

图4

27．既然变频器的输出频率可以从0Hz调整到额定频率以上，为什么有些场合还要实行一级齿轮降速传动？

答：选择基本U/f掌握变频器即能够满意符在要求，不必选择性价比更高的

矢量掌握变频器。

28．既然矢量掌握变频器性能优于基本U/f掌握变频器，为什么许多应用场合还要选择基本U/f掌握变频器？

答：选择基本U/f掌握变频器即能够满意符在要求，不必选择性价比更高的矢量掌握变频器。

29．为什么依据工作电流选取变频器，更能使其平安工作？

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，其输出电流的过载力量很差，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，输出电流满意了要求，变频器就可以平安工作了。

30．变频器的信号线和输出线都采纳屏蔽电缆安装，其目的有什么不同？

答：变频器的信号线采纳屏蔽电缆安装，其目的防止干扰信号串入；变频器的输出线都采纳屏蔽电缆安装，其目的避开其影响其它设备的工作。

三、分析题

1．画出GTO的伏安特性曲线，并说明其工作原理。

GTO的工作原理为：当阳极加正向电压，门极加一合适的正向电流时，GTO的内部有一剧烈的电流正反馈过程，使GTO浅饱和导通；当门极加一合适的反向电流，使GTO内部的电流正反馈无法维持，GTO退出浅饱和而关断。

2．画出IGBT的输出特性曲线及转移特性曲线，并说明其工作原理。

IGBT的伏安特性曲线：

IGBT的转移特性曲线：

IGBT工作在阻断状态和饱和导通状态之间转换，不允许在放大状态停留。

IGBT的工作原理是用栅极电压u

GE掌握集电极电流i

C

：当u

GE

≤UGE(th)（开启电压）

时，IGBT截止，无i

C；当u

GE

﹥UGE(th)时，uCE加正压，IGBT导通，其输出电流iC

与驱动电压u

GE

基本呈线形关系。

3．已知变频器为程序运行，其运行参数如下表。请依据运行参数选择功能参数码。

参数数值运行时间运行方向加速、减速时间

程序步1频10HZ6s正转第1加减速

程序步2频20HZ6s反转第1加减速

程序步3频15HZ6s反转第1加减速

程序步4频30HZ6s正转第1加减速

程序步5频35HZ6s正转第1加减速

程序步6频40HZ6s正转第1加减速

程序步7频50HZ6s反转第1加减速

4．变频器为段速运行，每个频率段由端子掌握。已知各段速频率分别为：5Hz、20Hz、10Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz，请设置功能参数，并画出运行掌握图；当第3段速（10Hz）和第5段速（40Hz）的加、减速时间为加、减速时间3，请选择掌握端子，并画出运行掌握图。

5．已知变频器的掌握电路如图1所示。当外部报警（THR）端子有效时，变频器总报警输出端30A、30C闭合，发出声光报警，请设置“THR”功能端子和设置30A、30C的动作模式。

图1

图2

答：台安变频器由F56=05设定外端子6为外部报警端子（常开接点）或者F56=21设定外端子6为外部报警端子（常闭接点）。

6．在变频器的正反转掌握电路中，假如由一只空气断路器掌握主电路的通断电，