通用变频器复习题1.docx

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通用变频器复习题1

通用变频器复习题

一、判断题

1、变频器的损耗越大，效率越低。

（√）

2、为了提高调速系统的机械特性硬度，可以把电流正反馈的强度调到最大。

（ⅹ）

3、电容器具有阻直流通交流的作用。

（√）

4、用变频器的目的只是为了节能。

（ⅹ）

5、异步电动机变频调速后的机械特性及动态性能可达到和直流电动机相媲美的调速性能。

（√）

6、变频器外接给定时，外接电位器的阻值可任意增大或减小。

（ⅹ）

7、变频器的损耗越大，效率越低。

（√）

8、为了提高调速系统的机械特性硬度，可以把电流正反馈的强度调到最大。

（ⅹ）

9、电容器具有阻直流通交流的作用。

（√）

10、用变频器的目的只是为了节能。

（ⅹ）

11、异步电动机变频调速后的机械特性及动态性能可达到和直流电动机相媲美的调速性能。

（√）

12、变频器外接给定时，外接电位器的阻值可任意增大或减小。

（ⅹ）

二、填空题

1、变频器改造设备调速系统采用交流变频器调速替代原设备中（直流调速）或其他电动机调速的方案。

2、双极型晶体管和场效应晶体管的驱动信号（双极型晶体管为电流控制，场效应晶体管为电压控制）。

3、SPWM型变频器的变压变频，通常是通过改变（参考信号正弦波的幅值和频率）来实现的。

4、在RLC并联电路中，当电源电压大小不变而频率从电路的谐振频率逐渐减小到零时，电路中的电流值将（由某一最小值渐变到无穷大）。

5、液压系统运行时，液压缸出现爬行现象是由于（空气渗入油缸）。

三、简答题

1、变频调速时，为什么常采用恒压频比的控制方式？

答：

交流电动机在变频调速时，若保持U1／f1＝常数，可以使电动机的气隙磁通Φ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、选择变频器驱动的电动机时，应考虑哪些问题？

答：

选择异步电动机时，应根据电机所驱动的机械负载的情况恰当地选择其容量，还要根据电动机的用途和使用环境选择适当的结构形式和防护等级等。

对于通用的异步电动机，还应考虑到变频调速应用时产生的一些新问题，如由高次谐波电流引起的损耗和温升以及低速运行时造成的散热能力变差等。

3、绝缘栅双极晶体管（IGBT）有哪些特点?

答：

绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种由单极型的MOS和双极型晶体管复合而成的器件。

它兼有MOS和晶体管二者的优点，属于电压型驱动器件。

其特点是：

输入阻抗高，驱动功率小；工作频率高；导通压降较低、功耗较小。

IGBT是一种很有发展前途的新型电力半导体器件。

在中、小容量电力电子应用方面有取代其他全控型电力半导体器件的趋势。

4、变流器在逆变运行时，若晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相，将会导致什么后果？

答：

变流器在逆变时，晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相，会造成换流失败即逆变颠覆（失败），出现极大的短路电流，而烧毁元器件，因此必须采取有效的防范措施。

5、通常采用什么措施来避免逆变颠覆？

答：

为了避免逆变颠覆，对触发电路的可靠性、电源供电可靠性、电路接线与熔断器选择都应有更高的要求，并且必须限制最小触发超前角βmax（通常需整定为30°～35°）.

6、脉宽调制型逆变器有哪些优点？

答：

脉宽调制型（PWM）逆变器是随着全控、高开关频率的新型电力电子器件的产生，而逐步发展起来的，其主要优点是：

主电路只有一个可控的功率环节，开关元件少，简化了结构；使用不可控整流器，使电网功率因数与逆变器输出电压的大小无关而接近于1；由于逆变器本身同时完成调频和调压任务，因此与中间滤波环节的滤波元件无关，变频器动态响应加快；可获得比常规阶梯波更好的输出电压波形，输出电压的谐波分量极大地减小，能抑制或消除低次谐波，实现近似正弦波的输出交流电压波形。

一、选择题

1.在以下开关器件中哪一个是单极型控制器件。

（C）

A．IGBTB．BJTC．功率MOSFETD．MCT

2.IGBT的开关频率可达（B）kHz。

A．10~20B．30~40C．20~30D．40~50

3.电流型变频器的中间直流环节采用（A）作为储能环节。

A．大电感B．大电容C．大电阻D．二极管

4.正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（D）

A：

PWMB：

PAMC：

SPAMD：

SPWM。

5.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

6.为了便于通风，使变频器散热，变频器应（C）安装。

A．水平B．倾斜C．垂直D．倒置

7.MM440变频器操作面板上的显示屏幕可显示（D）位数字或字母。

A：

2B：

3C：

4D：

5

8.MM440变频器要使操作面板有效，应设参数（C）。

A：

P0010=1B：

P0010=0C：

P0700=1D：

P0700=2

9.目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（B）。

A：

MOSFETB：

IGBTC：

SCRD：

GTO

10.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

二．填空题

1．交流异步电动机转速的公式为（）。

2.实现交流调速的方法有变极调速，（变频调速）和改变转差率调速。

3.1800导通型变频器每一时刻有（3）只元件导通。

4．IGBT元件要关断，其驱动电压为（-5V）。

5．对可逆拖动的交流传动装置，若选变频器，则应选（电流）型变频器。

6．变频器按能量转换方式分为（交-交）变频器和（交-直-交）变频器。

7.根据负载的性质可分为恒转矩负载和恒功率负载（也称变转矩负载）,那么吊车属于（恒转矩）性质的负载。

8.变频器的机械安装方式有（挂墙）安装、（单台柜式）安装、（多台柜式）安装、（并排）安装。

9.变频器控制电路中，模拟量的控制线有：

输入侧的（给定）信号线和（反馈）信号线；输出侧的（频率）信号线和（电流）信号线。

10.变频器的主电路分为（外接）主电路及（内部）主电路。

11.MicroMaster4系列变频器包括MM410…MM440等四种类型，其中（MM430）为风机泵类专用型变频器，（MM440）具有矢量控制功能。

三．判断题

1．交流调速中绕线式电动机转子串电阻调速的效率最高。

（×）

2．SCR元件的导通是可以控制的，一旦导通与驱动信号无关。

（√）

3．交-交变频器的调速范围大，交-直-交变频器的调速范围小。

（×）

4．三相异步电动机的转矩与定子电压的平方成反比。

（×）

5．电流型变频器本身能实现回馈制动，适用于可逆拖动系统。

（√）

6．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。

（√）

7．三相笼型电动机调压调速也属于变频调速。

（×）

8．电压型变频器的输出电压为三角波。

（×）

9．电流型变频器的输出电流为锯齿波。

（×）

10．MM440变频器的参数只能用基本操作面板（BOP）、高级操作面板（AOP）或者通过串行通信接口进行修改。

（√）

四．简答题（每小题5分，共20分）

1．在交—直—交电压型变频器中，给定积分电路的作用是什么？

答：

给定积分器的作用是将阶跃给定信号变为斜坡信号，以消除系统在阶跃给定时产生过大的电流冲击，使调速系统的电压，电流，频率和转速平稳上升，以提高系统的可靠性。

它是开环系统必不可少的一个单元。

2．变频器的控制方式主要分为哪四种类型？

答：

变频器的控制方式主要分为以下四种类型：

U/f恒定控制、转差频率控制、矢量控制及直接转矩控制。

3.电压型变频器内部主电路由几部分组成？

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。

整流电路将三相工频电全波整流为脉动的直流电；

滤波电路由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；

逆变电路将直流电逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。

制动单元是消除电动机在降速过程中产过高的电压。

4．通用变频器在使用过程中，若常发生变频器过流报警，乃至跳闸，试分析其主要原因？

答：

主要原因：

（1）电动机过载。

（2）负载侧短路。

（3）加速时间设置过短。

（4）开关管频率设置过高。

五．识图题（1小题10分，2小题15分，共25分）

1.MM440变频器的操作面板如图所示。

（1）数码显示屏可以显示几位数字量或简单的英文字母。

1.答：

（1）MM440变频器的数码显示屏可以显示5位数字量或简单的英文字母。

（2）

在图中，注明各键的功能。

2、分析MM420变频器电路图，在图上相应位置标注出变频器的DI、DO、AI、AO端子的名称，并简单说明其功能。

六、综合题

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200～1450r/min，请设定功能参数。

答：

（1）快速恢复出厂设置

P0003=1P0010=30P0970=1

（2）电动机参数设置

P0003=2P0010=1P0304=380P0305=40P0307=22P0310=50P0311=1450

（3）相关功能参数设置

P0700=1P1000=1P1080=7P1082=50

P1120=10P1121=10P0010=0

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．目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。

A：

SCRB：

GTOC：

MOSFETD：

IGBT

3．IGBT属于（1B）控制型元件。

A：

电流B：

电压C：

电阻D：

频率

4．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

5．变频器安装场所周围振动加速度应小于（A）g。

A：

1B：

0.5C：

0.6D：

0.8

6．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

7．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

8．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

9．要使MM440变频器操作面板有效，应设置参数（C）

A：

P0010=1B：

P0010=0C：

P0700=1D：

P0700=2

10.以下哪种型号的变频器不是西门子公司的产品？

（B）

A．MM440B：

ACS800C．6SE70D．G150

二、填空题

1.变频器总的发展趋势是：

驱动的交流化、功率变换器的高端化、控制的数字化、智能化、网络化。

1．变频器主要应用于：

电动机调速、绿色发电、变频电源。

2．变频器按直流电源的性质可分为:

电流型变频器和电压型变频器。

通用变频器的控制方式可分为4种类型：

U/f恒定控制、转差频率控制、矢量控制及直接转矩控制。

3．选择变频器的额定电流的基本原则是：

电动机在运行的全过程中，变频器的额定电流应电动机可能出现的最大电流。

4．使用输出电抗器的主要目的是降低电动机噪声，降低输出谐波的不良影响。

5．P0003用于定义参数的访问级，有3个用户访问级，即标准级、扩展级、专家级。

三、判断题（对的打“√”，错的打“×”）

1．V/F控制是根据负载的变化随时调整变频器的输出。

（×）

2．变频器的接地必须与动力设备的接地点分开，不能共地。

（√）

3．间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。

（×）

4．用电抗器将输出电流强制成矩形波的交-交变频器属电流型变频装置。

（√）

5．基频以下调速若采用恒压频比控制将妨碍低频时系统的带负载能力。

（√）

6．西门子变频器参数P0003用于定义参数的访问级，有四个用户访问级，即标准级、扩展级、专家级和维修级，缺省值为第1级。

（√）

7．对于恒功率负载来说，当负载转速n降低时，负载转矩TL也降低。

（×）

8．对于连续工作的负载来说，由于电动机在运行期间不能够到达稳定温升，因此允许电动机过载。

（×）

9．在采用外控方式时，应接通变频器的电源后，再接通控制电路来控制电动机的起、停。

（×）

四、简答题（每小题5分，共20分）

1．变频器的主要功能有哪些？

答：

（1）频率给定

（2）自动加减速控制（3）低频定子电压补偿（4）跳频

（5）顺时停电再启动（6）保护（7）控制方式选择（8）程序控制和PID调节

2．变频器常用的控制方式有哪些？

答：

控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等；

3．变频器为什么要设置上限频率和下限频率？

答：

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。

4．变频器选用外围设备的目的？

答：

1）保证变频器驱动系统的正常工作；

2）提供对变频器及电动机的保护；

3）减少对其它设备的影响。

五、识图题

1．标出西门子MM440变频器基本操作单元BOP各功能键的功能

答：

操作面板：

键（启动）

键（停止）

键（点动）

键（功能键）

键（确认）

键（上升）

键（下降）

键（正反转切换）

2、分析MM440变频器电路图，在图上相应位置标注出变频器的DI、DO、AI、AO端子的名称，并简单说明其功能。

答：

1、2（10V电源）；3、4（模拟输入1）；10、11（（模拟输入2）；5、6、7、8、16、17（数字输入）；9、28（24V直流电源端）；14、15（电动机过热保护输入端）；12、13（模拟输出1）；26、27（模拟输出2）；18、19、20、21、22、23、24、25（输出继电器的触头）；29、30（RS485端）。

六、综合题（每小题10分，共20分）

1、已知某交流电动机铭牌：

电压380V；转速：

1460r/min；功率：

15kw；电流：

30.3A；频率：

50Hz；接法：

D；工作方式：

连续；绝缘等级B。

请用MM440进行快速参数设置。

答案：

一、对变频器的参数进行工厂复位

P0010=30P0970=1

二、对变频器进行快速参数化

P0010＝1PO100＝0P0304＝380P0305＝30.3P0307＝1.5

P0310＝50P0311＝1460P0700＝1P1000＝45P1080＝0

P1082＝50P1120＝5P1121＝5P3900＝1

2．标出制动电阻R5和制动单元的开关器件T7。

简述其制动原理：

（10分）

制动原理：

当直流回路的电压超过规定的限值时，则T7导通，接通制动电阻R5，使直流回路通过制动电阻R5释放能量。

一、选择题

1.在以下开关器件中哪一个是混合型控制器件。

（A）

A.IGBTB.BJTC．功率MOSFETD.GTO

2.基频以下变频调速属于（Ｂ）调速。

A．恒功率B．恒转矩C．变压D．变转矩

3.电压型变频器的中间直流环节采用（Ｃ）作为储能环节．

A．大电感B．大电阻C．大电容D.二极管

4.PWM控制方式的含义是（Ｃ）

A．脉冲幅值调制方式B．按电压大小调制方式

C．脉冲宽度调制方式。

D.按电流大小调制方式

5.串极调速属（Ｂ）的调速方式。

A.改变定子电压B.改变转差率C.改变磁极对数D．变频调速

6.SPWM变频器逆变开关模拟信号，通常情况下利用三相对称的正弦波参考信号与一个共用的（D）载波信号互相比较来生成。

A．矩形波B．锯齿波C．脉冲波D．三角波

7.选择变频器的容量时，应从三个角度予以表达。

它们是：

变频器额定输出电流、可用电动机的功率、额定容量。

其中，（D）是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。

A．额定容量B.可用电动机的功率

C．变频器额定输出电流和可用电动机的功率D．变频器额定输出电流

8.为了便于通风，使变频器散热，变频器应（C）安装。

A．水平B．倾斜C．垂直D．倒置

9.变频器按开关元件的导通情况可分为1800导通型和1200导通型,其中1200导通型每一时刻有（B）元件同时导通。

A．一支B.两支C.三支D.四支

10.高功能型通用变频器，是指具有（C）控制功能的U/f控制式通用变频器。

A.电流B．电压、C．转矩D．功率

二．填空题

1．交流异步电动机转速的公式为（）。

2.实现交流调速的方法有变极调速，变频调速和（改变转差率）调速。

3．变频器主要应用于：

（电动机调）、（绿色发电）、（变频电源）。

4．变频调速的基本控制方式有（恒转矩控）,（恒功率控制）。

5．IGBT元件要导通，其驱动电压为（15V～20V）。

6．对成组拖动的交流传动装置，若选变频器，则应选（电压）型变频器。

7．变频器按直流电源的性质分为（电流型）变频器和（电压型）变频器。

8.根据负载的性质可分为恒转矩负载和恒功率负载（也称变转矩负载）,那么水泵属于（恒功率负载或变转矩负载）性质的负载。

9.变频器的电气制动方法有（能耗制动）、（直流制动）、（回馈制动）。

10.矢量控制型变频器简称（VC），运动控制型变频器简称（MC）。

11.SINAMICS系列变频器的参数调试主要包括（基本调试）、（恢复工厂设置）、（数据备份）等几个方面。

三．判断题

1．交流调速中绕线式电动机转子串电阻调速的效率最低。

（√）

2．IGBT元件的导通是可以控制的，一旦导通与驱动信号无关。

（×）

3．交-交变频器的调速范围小，交-直-交变频器的调速范围也小。

（×）

4．三相异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比。

（√）

5．电流型变频器本身不能实现回馈制动，适用于不可逆拖动系统。

（×）

6．对于U/f恒定控制，基频以下为恒转矩控制，基频以上为恒功率控制。

（√）

7．三相笼型电动机调压调速也属于变频调速。

（×）

8．电压型变频器的输出电压为锯齿波。

（×）

9．电流型变频器的输出电流为三角波。

（×）

10．选择变频器的额定电流的基本原则是：

电动机在运行的全过程中，变频器的额定电流应大于电动机可能出现的最大电流。

（√）

四．简答题

1、变频调速时，为什么常采用恒压频比的控制方式？

答：

交流电动机在变频调速时，若保持U1／f1＝常数，可以使电动机的气隙磁通Φ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、选择变频器驱动的电动机时，应考虑哪些问题？

答：

选择异步电动机时，应根据电机所驱动的机械负载的情况恰当地选择其容量，还要根据电动机的用途和使用环境选择适当的结构形式和防护等级等。

对于通用的异步电动机，还应考虑到变频调速应用时产生的一些新问题，如由高次谐波电流引起的损耗和温升以及低速运行时造成的散热能力变差等。

3、绝缘栅双极晶体管（IGBT）有哪些特点?

答：

绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种由单极型的MOS和双极型晶体管复合而成的器件。

它兼有MOS和晶体管二者的优点，属于电压型驱动器件。

其特点是：

输入阻抗高，驱动功率小；工作频率高；导通压降较低、功耗较小。

IGBT是一种很有发展前途的新型电力半导体器件。

在中、小容量电力电子应用方面有取代其他全控型电力半导体器件的趋势。

4.通用变频器的加/减速时间设置过短，会产生什么后果？

答：

通用变频器的加速时间设置过短，会产生变频器过流。

通用变频器的减速时间设置过短，会造成变频器过压。

5．在交—直—交电压型变频器中，给定积分电路的作用是什么？

答：

给定积分器的作用是将阶跃给定信号变为斜坡信号，以消除系统在阶跃给定时产生过大的电流冲击，使调速系统的电压，电流，频率和转速平稳上升，以提高系统的可靠性。

它是开环系统必不可少的一个单元。

6.电压型变频器内部主电路由几部分组成？

各部分都具有什么功能？

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。

整流电路将三相工频电全波整流为脉动的直流电；

滤波电路由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；

逆变电路将直流电逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。

制动单元是消除电动机在降速过程中产过高的电压。

7.变频器安装过程中应对高温有哪些措施？

答：

（1）采用强迫通风技术；

（2）安装空调；（3）避免光照；（4）避免直接暴露在热辐射或暖空气中；（5）配电柜周围空气要流通。

五、识图题：

分析MM440变频器的BOP面板图，根据以下表格内容，将相应的“显示/按钮”名称及功能补充完整。

显示/按钮

名称

功能简述

状态显示

LED显示变频器当前的设定值。

起动变频器

按此键起动变频器

停止变频器

OFF1：

按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.

改变电动机的转动方向

按此键可以改变电动机的转动方向。

电动机点动

在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。

释放此键时，变频器停车。

功能

此键用于浏览辅助信息。

跳转功能

访问参数

按此键即可访问参数。

增加数值

按此键即可增加面板上显示的参数数值。

减少数值

按此键即可减少面板上显示的参数数值.

六．综合题：

1.某采矿厂的通风机采用MM440变频器给三相笼型电动机供电，其要求如下：

（1）根据实际需求，现场可以对风量进行调节。

（2）若变频器出故障，通风电动机不能停，要求电动机工作于工频，并发出报警信号。

根据上述要求画出变频器的主电路和控制电路图。

2、已知某交流异步电动机铭牌：

电压380V；转速：

1440r/min；功率：

75kw；电流：

154A；频率：

50Hz；接法：

D；工作方式：

连续；绝缘等级B。

请用MM420

进行快速参数设置。

（1）、对变频器的参数进行工厂复位。

（2）、使用BOP对变频器进行快速参数化。

2.答：

一、对变频器的参数进行工厂复位

P0010=30P0970=1

二、对变频器进行快速参数化

P0010＝1PO100＝0P0304＝80P0305＝154P0307＝75

P0310＝50P0311＝1440P0700＝1P1000＝45P1080＝0

P1082＝50P1120＝5P1121＝5P3900＝1

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．目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。

A：

SCRB：

GTOC：

MOSFETD：

IGBT

3．IGBT属于（B）控制型元件。

A：

电流B：

电压C：

电阻D：

频率

4．变频器的调压调频过程是通过控制（B）进行的。