《变频器技术应用》题库与部分答案.doc

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《变频器技术应用》试题库 一、 选择题 1、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ C ）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：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 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（ B ）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（ B ）V。 A： 200 B：220 C：400 D：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用的电力电子器件是（ D ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 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、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 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（ B ）功能。 A：转矩补偿 B：转差补偿 C：频率增益 D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（ A ）g 。 A： 1 B：0.5 C：0.6 D：0.8 14、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 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（ ）发光。 A：F10=0 B：F10=1 C：F11=0 D：F11=1 16、N2系列台安变频器操作面板上的显示屏幕可显示（ ）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。 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。 A：U/f开环 B：矢量 C：直接转矩 D：CVCF 21、型号为FRN30G11S-40的富士变频器适配的电机容量为（ A ）KW。 A：30 B：11 C：40 D：10 22、高压变频器指工作电压在（ A ）kV以上的变频器。 A：3 B；5 C：6 D：10 23、 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 ，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___ 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 来设定运行参数，远控时，通过 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 和 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 ，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。 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 报警信号。 18．LED 数码显示屏可显示 位数，显示内容有：（1） ，（2） ，（3） 。 19．变频器外部紧急停止信号输入后，显示屏上会显示 。 20．变频器外部遮断信号输入后，显示屏上会显示 。 21．变频器的加速时间是指 的时间；减速时间是指 的时间。 22．变频器的加速曲线有三种：线形上升方式、 和 ，电梯的曳引电动机应用的是 方式。 23．当故障排除后，必须先 ，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 的方法。 25．回避频率的预置方法有 、 、 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 20 Hz，回避频率范围为 3 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 。 30．变频器的平方率补偿法，过应用于 和 负载。 31．变频器进行节能运行时，每次搜索周期在 ，调整电压幅度 在 以下。 32．为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有 功能。 33．变频器的转差补偿设定范围一般为 。 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 时，通过内部计算机控制变频器的输出频率 ，用以补偿电动机转速的 ，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．设置矢量控制时，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 。 37．一台变频器可以控制 多 台电动机。 38．变频器的各种功能设置与 有关。 39．矢量控制是变频器的一种 高性能 控制方式。 40．变频器的PID功能中，P指 比例调节 ，I指 积分调节 ，D 指 微分调节 。 41．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。 42．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。 43．变频器与电动机之间不可连接控制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．变频器输入控制端子分为 数字量 端子和 模拟量 端子。 45．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 。 46．变频器中频率增益功能的用途是 弥补外部设定信号电压与变频器内电压不一致问题；同时方便模拟设定信号电压的选择 。 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 。 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____型变频器。 51．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。 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，为了适应这个控制要求，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。 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，保护变频器及抑制 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．变频器安装场所的周围振动加速度应不小于 1 g。 58.为了适应多台电动机的比例运行控制要求，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，为了适应这个控制要求，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。 61．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。 62．变频器接点控制端子可由以下信号控制其通断：（1）接点开关控制；（2）___晶体管开关__。 63. 噪音干扰可能导致误动作发生，所以信号要离动力线 10cm 以上。 三、简答题 1.变频调速时，改变电源频率ƒ1的同时须控制电源电压U1，试说明其原因。 答：在变频调速时，若f1下降，u1不变，则 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ƒ1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？并画出其伏安特性曲线。 答：有导通和截止两种。 5.说明什么是脉冲宽度调制技术？ 6.PWM逆变电路的单极性控制和双极性控制有什么区别？ 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？ 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？在什么情况下要选用这些功能？ 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？各在什么情况下应用？ 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．变频器可以由外接电位器用模拟电压信号控制输出频率，也可以由升（UP）、降（DOWN）速端子来控制输出频率。哪种控制方法容易引入干扰信号？ 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、反转及停止控制，应该选用哪些控制端子来满足以上控制要求？ 20． G11S变频器的多功能输入控制端子共有多少个？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？ 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？ 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？ 23．在多段速控制电路中，如果用3只开关控制X1、X2、X3的通断来得到7段速，这样电路虽然变简单了，但在使用中会有什么问题？ 24．制动电阻如果因为发热严重而损坏，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，采用了什么保护方法？ 25．具有抱闸控制功能的控制电路是怎样工作的？变频器用什么信号作为抱闸信号？ 26．在图3和图4两个并联控制电路中，如果变频器和控制台离的较远，哪个电路的抗干扰能力更强一些？为什么？ 图3 图4 27．既然变频器的输出频率可以从0Hz调节到额定频率以上，为什么有些场合还要采取一级齿轮降速传动？ 28．既然矢量控制变频器性能优于基本U/f 控制变频器，为什么很多应用场合还要选择基本U/f控制变频器？ 29．为什么根据工作电流选取变频器，更能使其安全工作？ 30．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？ 三、分析题 1． 画出GTO的伏安特性曲线，并说明其工作原理。 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。 3．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。 参数 数值 运行时间 运行方向 加速、减速时间 程序步1频率 10 HZ 6 s 正转 第1加减速 程序步2频率 20 HZ 6 s 反转 第1加减速 程序步3频率 15 HZ 6 s 反转 第1加减速 程序步4频率 30 HZ 6 s 正转 第1加减速 程序步5频率 35 HZ 6 s 正转 第1加减速 程序步6频率 40 HZ 6 s 正转 第1加减速 程序步7频率 50 HZ 6 s 反转 第1加减速 4． 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：5Hz、20 Hz、10 Hz、30 Hz、40 Hz、50 Hz、60 Hz，请设置功能参数，并画出运行控制图；当第3段速（10 Hz）和第5段速（40 Hz）的加、减速时间为加、减速时间3，请选择控制端子，并画出运行控制图。 5． 已知变频器的控制电路如图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 6． 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位旋转开关控制其正反转与停止（如图2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？ 7．如图3所示，分析电阻R的作用。并说明KH热继电器作用是什么？ 图3 制动电阻保护电路 图4 电动机抱闸控制电路 8．图4为电动机抱闸控制电路，当电动机停止转动时，变频器输出抱闸信号；当电动机开始起动时，变频器输出松闸信号，基于上述原理，试分析图中L、KD、 VD2的作用。 9．图5为变频器报警及保护控制电路。试分析其工作原理。 图5 报警及保护控制电路 图6三相桥式SPWM逆变电路 10．图6为三相桥式SPWM逆变电路，试分析其调频原理。 11．图7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，试分析该系统的恒压控制原理。 图7 压力PID闭环控制 图8 报警电路 12．下图为变频器的报警控制电路，红灯为故障指示，绿灯为运行指示，试说明变频器正常工作时，各端子工作状态？变频器故障跳闸时，各端子工作状态？ 13．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，转速范围200~1450r/min，请设定功能参数。 14．有三台变频器作联动比例运行。已知A机输出频率为40Hz，B机输出频率为30Hz，C机输出频率为20Hz，请画出连接图并设置参数。 15．已知电动机参数为：PN=30kW，UN=380V，IN=57.6A，fN=50HZ ，nN=1460r/min。变频器与电动机之间距离为30m，最高工作频率为40Hz。要求变频器在工作频段范围内线路电压降不超过2%，请选择导线线径。 16．一变频器调速系统，其负载的阻转矩为88Nm，调速范围为0～335r/min，由4极电动机驱动，负载最大功率消耗3.5kW。请选择驱动方案。 17．频器的 “频率设定信号增益”功能设定两台电动机的比例运行。已知A机为主机，输出频率为25Hz，B机的输出频率为50Hz，请设置各变频器的参数值。 18．变频器由外端子控制频率的升、降速。已知最低输出频率为0Hz，最高输出频率为50HZ，请设置变频器的功能参数。 19．频器控制工业洗衣机段速运行。已知各段速频率分别为：20Hz、40Hz、10Hz，各段速时间分别为30分钟、5分钟、15分钟。请设置功能参数，并画出运行控制图。