《變頻技術(shù)與原理》復(fù)習(xí)題

1、一、填空題1. 變頻器是將 固定電壓、 固定頻率 的交流電變換為 可調(diào)電壓、可調(diào)頻率 的交流電的裝置。2. 變頻器的分類，按工作原理可分為 交-交變頻器 和 交-直-交變頻器 ，按用途可分為 專用變頻器 和 通用變頻器 。3變頻器的主要技術(shù)參數(shù)：輸入電源、輸出電壓 、額定電流 、輸出容量 、額定功率 和 過載能力 等。4交-直-交變頻器主電路包括3部分分別為 整流電路 、 中間電路 、 逆變電路 。5整流電路的功能是 將交流電轉(zhuǎn)換為直流電 ；中間電路具有 濾波和制動 作用；逆變電路可 把直流電變成交流電 。6三相交-交變頻電路的連接方法分為 公共交流母線進(jìn)線方式 和 輸出星形聯(lián)結(jié)方式 兩種。7

2、目前常用的變頻器采用的控制方有： U/f控制 、 轉(zhuǎn)差頻率控制 、 矢量控制 和 直接轉(zhuǎn)矩控制 。8U/f 控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時也改變電壓，通常是使 U/f為常數(shù)，變頻器在變頻時還要變壓是為了使 電動機(jī)磁通 保持一定，在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、效率、功率因數(shù)不下降。9. 轉(zhuǎn)矩提升是指通過提高Uf比來補(bǔ)償fx下調(diào)時引起的TKx下降。即通過提高 Ux (kukf)使得轉(zhuǎn)矩TKx提升。10轉(zhuǎn)差頻率 控制就是檢測出電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成 速度閉環(huán) ，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，然后以電機(jī)速度對應(yīng)的頻率與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定輸出頻率。11頻率控制是變頻器的基本控制功能，控制變

3、頻器輸出頻率的方法有 面板控制 、 外接模擬量 、固定頻率 和 通訊控制 。12有些設(shè)備需要轉(zhuǎn)速分段運(yùn)行，而且每段轉(zhuǎn)速的上升、下降時間也不同，為了適應(yīng)這種控制要求，變頻器具有段速控制功能和多種加減速時間設(shè)置功能。13變頻器是通過 電力電子器件 的通斷作用將 工頻交流電流 變換為 電壓頻率均可調(diào) 均可調(diào)的一種電能控制裝置。14變頻器的組成可分為 主電路 和 控制電路 。15某變頻器需要回避頻率為1822Hz，可設(shè)置回避頻率值為20Hz。16.高壓柜體一般容量很大，往往需要多個柜體組成。主要由 開關(guān)柜 、 變壓器柜 、 功率單元柜 、 控制柜 組成。17變頻調(diào)速時，基頻以下調(diào)速屬于 恒轉(zhuǎn)矩 ，基頻

4、以上屬于 恒功率 。18. 變頻器的PID功能中，P指 比例 ，I指 積分 ，D指 微分 。19. 變頻器的輸出側(cè)不能接移相電容和噪聲濾波器，以免造成逆變電路開關(guān)管損壞或使變頻器不能正常工作。20. 變頻器的加速時間是指從 從0Hz上升到最高頻率所需 所需的時間，減速時間是指從 從最高頻率下降到0Hz所需 所需的時間。21SPWM是 正弦波脈沖寬度調(diào)制 的英文縮寫。22直流電抗器的主要作用是提高 功率因數(shù) 和抑制 諧波 。23輸入交流電抗器的主要作用是抑制 變頻器輸入電流的高次諧波 和提高 功率因數(shù) 。24變頻器常用的電力電子器件有 功率二極管 、 晶閘管 、 門極可關(guān)斷晶閘管(GTO) 、

5、電力晶體管(GTR) 、 功率場MOS效應(yīng)管(P-MOSFET) 和 IGBT 等。25. 逆變電路是將 直流電 變換為 頻率和幅值可調(diào)節(jié)的交流電 的裝置。26. 變頻器的制動單元一般連接在 整流器 和 逆變器 之間。27跳躍頻率 也叫回避頻率，是指不允許變頻器連續(xù)輸出的頻率。28變頻器的基本組成部分可分為兩大部分：由 電力電子器件 構(gòu)成的主電路；以微處理器為核心的 控制電路 。29變頻器一般依據(jù)容量大小選擇電壓等級，而容量大小的選擇應(yīng)依據(jù)所帶 電動機(jī)的類型 、 電動機(jī)的運(yùn)行方式 、 電動機(jī)的運(yùn)行方式 等因素。30變頻器存儲和安裝時需考慮場所的 溫度 、 濕度 、 灰塵 和 振動 等情況。二、

6、 單項(xiàng)選擇題A1.為了提高電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制精度，變頻器具有 功能。A 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 B 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 C 頻率增益 D 段速控制B2. 風(fēng)機(jī)類負(fù)載屬于 負(fù)載。A 恒功率 B 二次方律 C 恒轉(zhuǎn)矩 D 直線律C3.為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從400V改變到約 V。A 400 B 100 C 200 D 250C4.電動機(jī)與變頻器之間距離遠(yuǎn)時，電機(jī)運(yùn)行不正常，需采取 措施解決。A 增加傳輸導(dǎo)線長度 B減少傳輸導(dǎo)線長度 C增加傳輸導(dǎo)線截面積 D減少傳輸導(dǎo)線截面積A5.變頻器調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試，大體應(yīng)遵循的原則是 。A 先空載、繼輕載、后重載

7、 B 先重載、繼輕載、后空載 C 先重載、繼空載、后輕載 D 先輕載、繼重載、后空載B6.采用一臺變頻器控制一臺電動機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，可以不用熱繼電器，因?yàn)樽冾l器的熱保護(hù)功能可以起到 保護(hù)作用。A 過熱 B 過載 C 過壓 D 欠壓C7.下面那種原因可能引起欠壓跳閘 。A 電源電壓過高 B 雷電干擾 C 同一電網(wǎng)有大電機(jī)起動 D 沒有配置制動單元B8.變頻器在工頻下運(yùn)行，一般采用 進(jìn)行過載保護(hù)。A 保險(xiǎn)絲 B 熱繼電器 C 交流接觸器 D 電壓繼電器B9. 變頻器安裝要求 A 水平 B 豎直 C 與水平方向成銳角 D 都可以A10.高壓變頻器是指工作電壓在 KV以上變頻器。A 10 B 5 C

8、6 D 1C11. 正弦波脈沖寬度調(diào)制的英文縮寫是 。A PWM B PAM C SPWM D SPAMA12.對電動機(jī)從基本頻率向上的變頻調(diào)速屬于 調(diào)速。A 恒轉(zhuǎn)矩 B 恒功率 C 恒磁通 D 恒轉(zhuǎn)差率D13.以下哪種制動方式不適于變頻調(diào)速系統(tǒng) A 直流制動 B 能耗制動 C 回饋制動 D 反接制動C14.在V/f控制方式下，當(dāng)輸出頻率比較低時，會出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩不足的情況，要求變頻器具有 功能。A 頻率偏置 B 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 C 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 D 段速控制B15.三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速除了與電源頻率、轉(zhuǎn)差率有關(guān)外，還與 有關(guān)。A 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 磁極對數(shù) C磁場強(qiáng)度 D 漏磁大小D16.目前，在中小型變

9、頻器中普遍采用的電力電子器件是 。A SCR B MOSFET C GTR D IGBTC17.變頻調(diào)速過程中，為了保持電動機(jī)的磁通恒定，必須保持 不變。A 輸出電壓U不變 B 頻率f不變 C U/f不變 D Uf不變A18. 變頻器的節(jié)能運(yùn)行方式只能用于 控制方式。A U/f開環(huán) B 矢量 C 直接轉(zhuǎn)矩 D 轉(zhuǎn)差頻率A19.變頻器的基本頻率是指輸出電壓到達(dá) 值時的輸出的頻率值。A UN B UN /2 C UN /3 D UN /4A20交-直-交變頻器按儲能方式分為 兩類。A 電壓型、電流型 B 單相、三相 C 有環(huán)流、無環(huán)流 D脈寬調(diào)制、脈幅調(diào)制A21變頻器是將固定電壓、固定頻率的交流電

10、變換為 的交流電的裝置。A 可調(diào)電壓、可調(diào)頻率 B 固定電壓、可調(diào)頻率 C 可調(diào)電壓、固定頻率 D固定電壓、固定頻率A22. 變頻器主電路的交流電源輸入端一般用 表示。A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、ZB23. 變頻器主電路的交流電輸出端一般用 表示。A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、Z二、多項(xiàng)選擇題ABC1.電動機(jī)的發(fā)熱主要與 有關(guān)。A 電機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩 B 電機(jī)的溫升 C 負(fù)載的工況 D 電機(jī)的體積ABC2. 中央空調(diào)采用變頻控制的優(yōu)點(diǎn)有 。A 節(jié)能 B 噪聲小 C 起動電流小 D 消除了工頻影響AB3.變頻器按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分類為

11、。A 電壓型變頻器 B 電流型變頻器 C 交-直-交變頻器 D 交-交變頻器ABCD4 變頻器的控制方式分為 類A U/f控制 B 矢量控制 C 直接轉(zhuǎn)矩 D 轉(zhuǎn)差頻率控制ABCD5 變頻器具有 優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。A 節(jié)能 B 便于自動控制 C 價格低廉 D 操作方便ABC6. 高中壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本形式有 種。A 高-高型 B 高-中型 C 高-低-高型 D 高-低型三、簡答題1.變頻器按控制方式變頻器分為哪幾種類型？按控制方式變頻器分為：U/f控型變頻器；轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器；矢量控制變頻器；直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器。2.晶閘管的導(dǎo)通條件是什么？關(guān)斷條件是什么？答：晶閘管的導(dǎo)通條件：在晶閘管的

12、陽極A和陰極K間加正向電壓，同時在它的門極G和陰極K間也加正向電壓。要使導(dǎo)通的晶閘管的關(guān)斷，必須將陽極電流IA降低到維持電流IH以下，上述正反饋無法維持，管子自然關(guān)斷。維持電流IH是保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流。3.說明IGBT的結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)。答：IGBT是一種新型復(fù)合器件。輸入部分為MOSFET，輸出部分為GTR，它綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn)，具有輸入阻抗高、工作速度快、通態(tài)電壓低、阻斷電壓高、承受電流大的優(yōu)點(diǎn)。4.交-直-交變頻器的主電路包括哪些組成部分？說明各部分的作用。答：交-直-交變頻器主電路包括三個組成部分：整流電路、中間電路和逆變電路。整流電路的功能是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；中間

13、電路具有濾波電路或制動作用；逆變電路可將直流電轉(zhuǎn)換為交流電5.交-直-交變頻器主電路的中間電路有哪幾種形式？說明各形式的功能。答：中間電路有濾波電路和制動電路兩種形式。濾波電路是利用電容或電感的儲能特性，將整流電路輸出的直流電壓或電流減少諧波分量趨于穩(wěn)定；而制動電路一般由制動單元和制動電阻組成，可將電動機(jī)的再生能量返送電網(wǎng)或消耗掉，并產(chǎn)生制動作用，使電動機(jī)快速停車。6.不可控整流電路和可控整流電路的組成和原理有什么區(qū)別？答：不可控整流電路整流元件為二極管，不可控整流電路輸出的直流電壓不可調(diào)節(jié)；可控整流電路的整流元件為晶閘管，利用晶閘管的可控導(dǎo)電性可使輸出的直流電壓大小可以調(diào)節(jié)。7.SPWM控制

14、的原理是什么？為什么變頻器多采用SPWM控制？答：SPWM控制技術(shù)就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波所需要的波形。變頻器采用SPWM控制可使輸出的SPWM波形，加至電感性的電動機(jī)繞組，經(jīng)過濾波作用，使流過繞組的電流波形基本為正弦波，諧波成分大為減少。8.交-交變頻的基本原理是怎樣的？答：單相交-交變頻器的原理框圖如圖4-1所示。電路由P正組和N負(fù)組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構(gòu)成，兩組變流電路接在同一交流電源，Z為負(fù)載。兩組變流器都是相控電路，P組工作時，負(fù)載電流自上而下，設(shè)為正向；N組工作時，負(fù)載電流自下而上，為負(fù)向。讓兩組變流

15、器按一定的頻率交替工作，負(fù)載就得到該頻率的交流電，如圖4-2所示。9. 如何調(diào)制交-交變頻使其輸出為正弦波電壓？答：為了使輸出電壓的波形接近正弦波，可以按正弦規(guī)律對控制角進(jìn)行調(diào)制。10變頻器的主電路端子有哪些？分別與什么相連接？答：變頻器的主電路端子R、S、T連接三相交流電源；U、V、W連接三相電動機(jī)；P1、P+連接直流電抗器；P+、DB連接外部制動電阻器；P+、N-連接制動單元；PE接地。11.變頻器的節(jié)能控制功能有什么意義？答：對于風(fēng)機(jī)、水泵等二次方律負(fù)載在穩(wěn)定運(yùn)行時，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速都基本不變。如果能使其工作在最正確的節(jié)能點(diǎn)，就可以到達(dá)最正確的節(jié)能效果。12異步電動機(jī)變頻調(diào)速時，在額定頻

16、率以下調(diào)節(jié)頻率，必須同時調(diào)節(jié)加在定子繞組上的電壓，即恒Vf控制，為什么？答：由于額定工作時電動機(jī)的磁通已接近飽和，M增加將會使電動機(jī)的鐵心出現(xiàn)深度飽和，這將使勵磁電流急劇升高，導(dǎo)致定子電流和定子鐵心損耗急劇增加，使電動機(jī)工作不正常?？梢姡谧冾l調(diào)速時單純調(diào)節(jié)頻率是行不通的。為了到達(dá)下調(diào)頻率時，磁通M不變，可以讓 ： 常數(shù) 有U1 E1，上式可寫為： 常數(shù) 因此，在額定頻率以下，即f1fN調(diào)頻時，同時下調(diào)加在定子繞組上的電壓，即恒Vf控制。13.為什么對風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能效果最好？答：風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載屬于二次方律負(fù)載機(jī)械在低速時由于流體的流速低，所以負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，

17、流速增快，負(fù)載轉(zhuǎn)矩和功率也越來越大，所以采用變頻調(diào)速節(jié)能效果最好。14.變頻器的輸入交流電抗器和輸出交流電抗器在功能上有什么區(qū)別？15.變頻器運(yùn)行為什么會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾？如何抑制？答：變頻器的整流電路和逆變電路都是由非線性器件組成，其電路結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓電流波形發(fā)生畸變，作為對低壓配電線路諧波的管理標(biāo)準(zhǔn)，電壓的綜合畸變率應(yīng)在5以下。假設(shè)電壓畸變率高于5，可以用接入交流電抗器或直流電抗器的方法抑制高次諧波電流，使受電點(diǎn)電壓畸變率小于5。16綜合題異步電動機(jī)變頻調(diào)速時，在額定頻率以下調(diào)節(jié)頻率，必須同時調(diào)節(jié)加在定子繞組上的電壓，即恒Vf控制，為什么？答：由于額定工作時電動機(jī)的磁通已接近飽和，M增

18、加將會使電動機(jī)的鐵心出現(xiàn)深度飽和，這將使勵磁電流急劇升高，導(dǎo)致定子電流和定子鐵心損耗急劇增加，使電動機(jī)工作不正常。可見，在變頻調(diào)速時單純調(diào)節(jié)頻率是行不通的。為了到達(dá)下調(diào)頻率時，磁通M不變，可以讓 ： 常數(shù) 有U1 E1，上式可寫為： 常數(shù) 因此，在額定頻率以下，即f1fN調(diào)頻時，同時下調(diào)加在定子繞組上的電壓，即恒Vf控制。17.什么是Vf控制？變頻器在變頻時為什么還要變壓？答：Vf控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時也改變電壓，通常是使Vf為常數(shù)，變頻器在變頻時還要變壓是為了使電動機(jī)磁通保持一定，在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、效率、功率因數(shù)不下降。18.什么是轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償？答：轉(zhuǎn)矩提升是指通過提高Vf比來補(bǔ)償fx下調(diào)時引起的TKx下降。即通過提高Ux (kukf)使得轉(zhuǎn)矩TKx 提升19.Vf控制曲線分為哪些種類，分別適用于何種類型的負(fù)載？答：V/f控制曲線的種類：1) 基本V/f控制曲線，用于低起動轉(zhuǎn)矩負(fù)載； 2) 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)腣/f曲線，適用于低速時需要較大轉(zhuǎn)矩的負(fù)載；3) 負(fù)補(bǔ)償?shù)腣/f曲線，主要