变频器原理与应用复习是考题 2012 一、选择题 1、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是( A:PWM B:PAM C:SPWM D:SPAM A )调速。 D:恒转差率 ) 。 D:能耗制动 C ) 。 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A:恒功率 B:恒转矩 C:恒磁通 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 D C:反接制动 4、对于风机类的负载宜采用( A:直线型 B:S 型 )的转速上升方式。 D:反半 S 型 A D:440 A )有关系。 )V。 C:正半 S 型 6、型号为 FR-D720 变频器电源电压是( A: 200 B:220 C:400 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:磁极数 B:磁极对数 C:磁感应强度 D:磁场强度 D ) 。 8、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是( A:SCR 9、IGBT 属于( A:电流 B:GTO B B:电压 C:MOSFET )控制型元件。 C:电阻 D:频率 B D:IGBT 10、变频器的调压调频过程是通过控制( A:载波 B:调制波 C:输入电压 )进行的。 D:输入电流 A )型。 )。 11、变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和( 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( A:模式切换 B:监视模式 C )发光。 D:运行模式 D )发光。 D:运行模式 C:参数设定模式 15、FR-A540 变频器操作面板上的 EXT 指示灯在( A:模式切换 B:监视模式 C:参数设定模式 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。 A:2 B:3 C:4 D:5 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。 B:转差补偿 C:转矩补偿 D:段速控制 A:频率偏置 18、变频器常用的转矩补偿方法有:线性补偿、分段补偿和( A:平方根 B :平方率 B C:立方根 )的负载。 C:低转矩运行 A )控制方式。 D:CVCF B )补偿。 D:立方率 19、平方率转矩补偿法多应用在( A:高转矩运行 B:泵类和风机类 D:转速高 20、变频器的节能运行方式只能用于( A:U/f 开环 B:矢量 A C:直接转矩 21、高压变频器指工作电压在( )kV 以上的变频器。 A:3 B;5 C:6 D:10 22、IBJT 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 23、FR-A540 变频器的输出频率的范围是:( A:0~50Hz B:0~60Hz C:0~400Hz C C:电流 C ) 。 D:0~500Hz D:可开断晶闸管 24、电力晶体管 GTR 属于( A:电阻 B:频率 )控制型元件。 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。 B:频率偏置 C:段速控制 D:电压自动控制 D )的方法。 A:转矩补偿 26、为了避免机械系统发生谐振,变频器采用设置( 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 n0 为( A A. 60f1 p B. 60p f1 C. f1 60p D.以上都不是 29.三相异步电动机的转速 n 为( B ) 。 A. 60f1 p B. 60p (1 ? S ) f1 C. f1 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 34.下述选项中, ( A.线性方式 B.转差频率 D C.矢量控制 D.直接转矩 )不是变频器的加速曲线(模式) 。 C.半 S 形方式 D.Y 形方式 B.S 形方式 35.空气压缩机属于( A.恒转矩 A )负载。 C.二次方律 D.以上都不是 B.恒功率 36.空气压缩机案例中,变频器一般采用( A )控制方式。 A. U / f 37.IGBT 属于( A.电流 B.转差频率 B )控制型元件。 C.电阻 D.频率 C.矢量 D.直接转矩 B.电压 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( D )kV 以上的变频器。 A.3 B.5 C.6 D.10 40.异步电动机的机械特性曲线上的点 Tst 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 C:U/F 不变 D:U· 不变 f 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 。 型;按用途可分为通用 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 和 频率 可调的 变频调速系统 ,将工频交流电变为 电压 三 相交流电的电器设备。 流量调节好 、 工作效率高 、延长系统的使 6.变频器恒压供水的优点有: 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___ 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 13.输入电源必须接到变频器输入端子 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 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 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 L1、L2、L3 矢量 控制方式。 上,电动机必须接到变频器输 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。 17.SPWM 是 正弦波脉冲宽度调制 的英文缩写。 频率 , (2) 电 18.LED 数码显示屏可显示 压 , (3) 电流 。 4 位数,显示内容有: (1) 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 23.当故障排除后,必须先 复位 方式。 ,变频器才可重新运行。 回避频率 的方法。 24.为了避免机械系统发生谐振,采用设置 25.回避频率的预置方法有 设置上端和下端频率 、 设定回避频率值和回避频率的 范围 、 只设定回避频率 三种。 20 Hz ,回避频 26.某变频器需要回避的频率为 18Hz~22Hz,可设置回避频率值为 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 速控制 功能。 U/F=常数 。 。 负载。 功能。 段 28.变频调速过程中,为了保持磁通恒定,必须保持 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 30.变频器的平方率补偿法,多应用于 风机 和 泵类 31.为了提高电动机的转速控制精度,变频器具有 矢量控制 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 34.一台变频器可以控制 反接 制动。 多 台电动机。 有关。 控制方式。 。 35.变频器的各种功能设置与 参数 36.矢量控制是变频器的一种 高性能 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、 T, S、 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 的 R、T 端上。 移相电容 或浪涌吸收器,以免造成开关管过流损坏 端上,当单相时,接入 R、S、T 39.变频器的输出侧不能接 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 。 逆变电路 和制动单元组成。 41.变频器主电路由整流及滤波电路、 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) 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 , 47.变频器按电压的调制方式分类分为 48.变频器按控制分类方式分为 电流型变频器 ; 电位器控制 ; (3) 远程控制 ; (4)外端子控制 脉幅调制变频器 , 脉宽调制变频器 ; 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。 的 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 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 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 电动机拖动的负载太重 、 电动机三相电压不 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。 互锁 。 。 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 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 f H =60Hz, f L =10Hz,若给定频率为 5Hz、50Hz 和 70Hz,问变频器输出 频率分别为 10Hz、50Hz,60Hz 。 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 f J 表示。 75.PID 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。 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。 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。 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? 5.什么是脉冲宽度调制技术? 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) 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。 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。 10.变频器是怎样分类的? 11.变频器为什么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? 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? 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。 15. 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? 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? 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? 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? 19.描述 Pr.79=1、2、3、4 运行模式是何意义?举一个例子说明。 20.要设置频率为 50.00HZ,问如何操作?写出操作过程。 21 指出空气断路器、变频器、电动机的启动顺序和制动顺序? 22.画出变频器的主电路控制接线图? 23.指出空气断路器和交流接触器的主要功能? 24.变频器的其他常见功能有哪些? 25.变频调速的基本原理 26.变频器常用的控制方式有哪些? 27.变频器的频率给定方式有哪几种? 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? 29.什么是制动? 30.什么是恒转矩负载? 31. U / f 控制曲线的种类有哪些? 32.变频器的保护功能有哪些? 33.变频器为什么要设置上限频率和下限频率? 34.变频器的加速时间和减速时间? 三、综合题 1.描述参数 P79=3 的操作过程? 2.描述参数全部清零的操作过程? 3.描述用面板设置频率为 60Hz 的操作过程? 4.描述用 LED 显示屏监视频率、电流、电压的操作过程? 5.下图是由压力传感器组成的 PID 闭环控制系统。储气罐的压力由压力传感器 测得,通过 PID 控制器加到变频器的模拟电流控制端,试分析: (1)该系统的恒压控制原理。 (2)PID 控制可以应用于那些物理量的控制(应用于哪些场合)? 6.变频器正反转控制电路如下(图 2) ,标出控制变频器通电的按钮 SB1、控制变频器断电 的按钮 SB2、控制变频器正转运行的按钮 SB3。并简述下列问题: (25 分) (1)变频器在正转或反转运行时,能通过按钮 SB2 控制变频器断电吗?为什么? 不能?常开触头自锁 (2)变 频 器 在 正 转 运 行 时 , 反 转 无效??互锁 (3)当变频器故障报警信号输出时, 能够使变频器主电路断电吗?为什么? 能。 因为当 SB4 按 钮 有 效 吗 ? 为 什 么 ? 变频器故障报警信号输出时?故障的常闭按钮自动断开?所以变频器的主电路也就断电了。 (4)描述如图所示电动机正反转的控制过程? (5)各按钮开关的工作顺序及意义? (6)变频器内部 A、B、C 触头是何意义? (7)变频器外接电位器 RP 是何意义? (8)图中接 KA1、KA2 常闭触头是何意义? (9)叙述空气断路器、交流接触器、变频器、电动机工作顺序及意义? 7.变频器主电路原理图如下所示,试问?(20 分) ⑴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。 ⑵在图 1 中, D1~D6 标出整流电路的 6 只整流管; T1~T6 标出逆变电路的 6 只开 用 用 关器件 IGBT。 ⑶逆变电路的控制方式为__正弦脉宽调制(SPWM) 。 ⑷在图 1 中,标出制动电阻 R5 和与之相连的开关器件 T7。简述其制动原理: 9.描述异步电动机机械特性曲线 n=f(T)上的几个特殊点: (12 分) 10.写出操作面板上各符号的名称?(10 分) RUN MON PRM PU EXT NET 11.变频器过流跳闸和过载跳闸的区别是什么? 过流主要用于保护变频器, 而过载主要用于保护电动机。 因为变频器的容量有时需要比 电动机的容量加大一挡或两挡,这种情况下,电动机过载时,变频器不一定过流。过载保护 由变频器内部的电子过热保护功能进行,在预置电子过热保护功能时,应该准确地预置“电 流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数、 12.分析与工频切换电路中继电器控制电路的工作过程?(如图)