《变频技术与原理》复习题

1、变频器原理及应用复习题 一、填空题 1. 变频器是将 固定电压、固定频率 的交流电变换为 可调电压、可调频率的交流电的装置。 2. 变频器的分类，按工作原理可分为交-交变频器和交-直-交变频器，按用途可分为专用变频器和 通用变频器。 3. 变频器的主要技术参数：输入电源、输出电压、额定电流、输出容量 、额定功率和过载能力等。 4交-直-交变频器主电路包括 3部分分别为 整流电路、中间电路、逆变电路。 5整流电路的功能是 将交流电转换为直流电：中间电路具有滤波和制动作用：逆变电路可_把直流 电变成交流电 。 6. 三相交-交变频电路的连接方法分为公共交流母线进线方式和输出星形联结方式 两种。 7

2、. 目前常用的变频器采用的控制方有：U/f控制、 转差频率控制 、 矢量控制 和 直接转矩控制 。 以微处理器为核心的控 制电路。 29. 变频器一般依据容量大小选择电压等级，而容量大小的选择应依据所带电动机的类型、电动机的 运行方式、电动机的运行方式等因素。 30. 变频器存储和安装时需考虑场所的温度、湿度、灰尘和振动 等情况。 二、单选题 A 1为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（）功能。 A 转矩补偿B转差补偿C频率增益 D段速控制 B 2.风机类负载属于（）负载。 A 恒功率B二次方律C恒转矩 D直线律 C 3为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz

3、，这时变频器的输出电压就 必须从400V改变到约（）V。 A 400B 100 C 200 D 250 C 4电动机与变频器之间距离远时，电机运行不正常，需采取（）措施解决。 A增加传输导线长度B减少传输导线长度C增加传输导线截面积D减少传输导线截面积 A 5变频器调速系统的调试，大体应遵循的原则是（）。 A先空载、继轻载、后重载 B先重载、继轻载、后空载C先重载、继空载、后轻载D先轻 载、继重载、后空载 B 6采用一台变频器控制一台电动机进行变频调速，可以不用热继电器，因为变频器的热保护功能可以起 至U（）保护作用。 A过热 B过载 C过压 D欠压 C 7下面那种原因可能引起欠压跳闸（）。

4、A电源电压过高B雷电干扰 C同一电网有大电机起动D没有配置制动单元 B 8变频器在工频下运行，一般采用（）进行过载保护。 A保险丝 B热继电器C交流接触器 D电压继电器 B 9.变频器安装要求（） A水平 B竖直 C与水平方向成锐角D都可以 A 10.高压变频器是指工作电压在（）KV以上变频器。 A 10 B 5 C 6 D 1 C 11正弦波脉冲宽度调制的英文缩写是（）。 A PWM B PAM C SPWM D SPAM A 12.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（）调速。 A恒转矩 B恒功率 C恒磁通 D恒转差率 D 13.下列哪种制动方式不适于变频调速系统（） A直流制动 B能耗制

5、动C回馈制动 D反接制动 C 14.在V/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（）功能。 A频率偏置 B转差补偿C转矩补偿D段速控制 B 15.三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关外，还与（）有关。 A磁感应强度B磁极对数C磁场强度D漏磁大小 D 16.目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（）。 A SCR B MOSFET C GTR D IGBT C 17.变频调速过程中，为了保持电动机的磁通恒定，必须保持（）不变。 A 输出电压 U不变 B频率f不变 C U/f不变 D U* f不变 A 18.变频器的节能运行方式只能用于（）控制

6、方式。 A U/f开环 B矢量 C直接转矩D转差频率 A 19.变频器的基本频率是指输出电压达到（）值时的输出的频率值。 A Un B Un /2 C Un /3D Un /4 A 20.交-直-交变频器按储能方式分为（）两类。 A电压型、电流型 B单相、三相 C 有环流、无环流 D脉宽调制、脉幅调制 A 21 .变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为（）的交流电的装置。 A可调电压、可调频率B固定电压、可调频率 C可调电压、固定频率D固定电压、固定频率 A 22.变频器主电路的交流电源输入端一般用（）表示。 A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、Z ABC ABC

7、AB ABCD ABCD ABC 23.变频器主电路的交流电输出端一般用 C A R、S、T ）表示。 D X、 二、多选题 1电动机的发热主要与（ A电机的有效转矩B ）有关。 电机的温升 2. 中央空调采用变频控制的优点有（ A节能 B噪声小 C起动电流小 3. 变频器按直流环节的储能方式分类为（ A电压型变频器 B 电流型变频器 4. 变频器的控制方式分为（） A U/f控制 B矢量控制 5. 变频器具有（ A节能B便于自动控制 6. 高（中）压变频调速系统的基本形式有（ A高-高型 B 高-中型 C高-低-高型 负载的工况 D ）。 D消除了工频影响 ）。 C交-直-交变频器 变频器的

8、控制方式分为（ C直接转矩 ）优点，所以应用广泛。 C价格低廉 D D转差频率控制 电机的体积 D交-交变频器 操作方便 ）种。 D 高-低型 三、简答题 1. 变频器按控制方式变频器分为哪几种类型？ 按控制方式变频器分为： U/f控型变频器；转差频率控制变频器；矢量控制变频器；直接转矩控制变频器。 2. 晶闸管的导通条件是什么？关断条件是什么？ 答：晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极A和阴极K间加正向电压，同时在它的门极 G和阴极K间也加正向电压。要使 导通的晶闸管的关断，必须将阳极电流IA降低到维持电流IH以下，上述正反馈无法维持，管子自然关断。维持电流IH 是保持晶闸管导通的最小电流。 3

9、. 说明IGBT的结构组成特点。 答：IGBT是一种新型复合器件。 输入部分为MOSFET输出部分为GTR它综合了 MOSFE和GTR勺优点，具有输入阻抗高、 工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。 4. 交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分？说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流 电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电 5. 交-直-交变频器主电路的中间电路有哪几种形式？说明各形式的功能。 答：中间电路有滤波电路和制动电路两种形式。滤波电路是利用电容或电感

10、的储能特性，将整流电路输岀的直流电压或电 流减少谐波分量趋于稳定； 而制动电路一般由制动单元和制动电阻组成，可将电动机的再生能量返送电网或消耗掉，并产 生制动作用，使电动机快速停车。 6. 不可控整流电路和可控整流电路的组成和原理有什么区别？ 答：不可控整流电路整流元件为二极管，不可控整流电路输岀的直流电压不可调节；可控整流电路的整流元件为晶闸管， 利用晶闸管的可控导电性可使输岀的直流电压大小可以调节。 7.SPWM控制的原理是什么？为什么变频器多采用SPWM控制？ 答：SPWM控制技术就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输岀端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这 些脉冲来代替正弦波所

11、需要的波形。变频器采用SPWM控制可使输出的SPWM波形，加至电感性的电动机绕组， 经过滤波作用，使流过绕组的电流波形基本为正弦波，谐波成分大为减少。 专业文档供参考，如有帮助请下载。 8交-交变频的基本原理是怎样的？ 答：单相交-交变频器的原理框图如图 4-1所示。 S 4-i卑相立-京歪藏罄电蹈原連征圖 K tMM t a姻M S 4-2单咱交-立竟頻器拳出的方疲 电路由P （正）组和N （负）组反并联的晶闸管变流电路构成，两组变流电路接在同一交流电源，Z为负载。两组变流器 都是相控电路，P组工作时，负载电流自上而下，设为正向；N组工作时，负载电流自下而上，为负向。让两组变流器按 一定的频

12、率交替工作，负载就得到该频率的交流电，如图4-2所示。 9.如何调制交-交变频使其输出为正弦波电压？ 答：为了使输岀电压的波形接近正弦波，可以按正弦规律对控制角a进行调制。 10变频器的主电路端子有哪些？分别与什么相连接？ 答：变频器的主电路端子 R、S、T连接三相交流电源；U、V、W连接三相电动机；P1、P+连接直流电抗器；P+、DB连 接外部制动电阻器；P+、N-连接制动单元；PE接地。 11. 变频器的节能控制功能有什么意义？ 答：对于风机、水泵等二次方律负载在稳定运行时，其负载转矩及转速都基本不变。如果能使其工作在最佳的节能点，就 可以达到最佳的节能效果。 12异步电动机变频调速时，在

13、额定频率以下调节频率，必须同时调节加在定子绕组上的电压，即恒V / f控制，为什么？ 答：由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，M增加将会使电动机的铁心岀现深度饱和，这将使励磁电流急剧 升高，导致定子电流和定子铁心损耗急剧增加，使电动机工作不正常。可见，在变频调速时单纯调节频率是行不通的。为 了达到下调频率时，磁通 m不变，可以让：E1 /常数 有U1 - E1,上式可写为：Uj /仃=常数 因此，在额定频率以下，即 f1 fN调频时，同时下调加在定子绕组上的电压，即恒V/f控制。 13.为什么对风机、泵类负载进行变频调速节能效果最好？ 答：风机、泵类负载属于二次方律负载机械在低速时由于流体的

14、流速低，所以负载转矩很小，随着电动机转速的增加，流 速增快，负载转矩和功率也越来越大，所以采用变频调速节能效果最好。 14. 变频器的输入交流电抗器和输出交流电抗器在功能上有什么区别? 15. 变频器运行为什么会对电网产生干扰？如何抑制？ 答：变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变，作为对低压 配电线路谐波的管理标准，电压的综合畸变率应在5%以下。若电压畸变率高于 5%，可以用接入交流电抗器或直流电抗 器的方法抑制高次谐波电流，使受电点电压畸变率小于5%。 16综合题异步电动机变频调速时，在额定频率以下调节频率，必须同时调节加在定子绕组上的电

15、压，即 恒V/f控制，为什么？ 答：由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，m增加将会使电动机的铁心出现深度饱和，这将 使励磁电流急剧升高，导致定子电流和定子铁心损耗急剧增加，使电动机工作不正常。可见，在变频调 速时单纯调节频率是行不通的。 为了达到下调频率时，磁通 M不变，可以让： 曰/=常数 有U1疋E1,上式可写为：U,f1 =常数 因此，在额定频率以下，即 f1 kf)使得转矩TKx提升 19. V/f控制曲线分为哪些种类，分别适用于何种类型的负载？ 答：V/f控制曲线的种类：1)基本V/f控制曲线，用于低起动转矩负载；2)转矩补偿的V/f曲线，适用于低速时需要较 大转矩的负载；3)负补

16、偿的V/f曲线，主要适用于风机、泵类的平方率负载；4)V/f比分段的补偿线，这种补偿线主要 适合负载转矩与转速大致成比例的负载。 20 转矩补偿过分会出现什么情况？ 答：如果变频时的 V/f比选择不当，使得电压补偿过多，即Ux提升过多，Ex在Ux中占的比例会相对减小(Ex/Ux减小)， 其结果是使磁通仇增大，从而达到新的平衡。即：- 由于0的增大会引起电动机铁心饱和，而铁心饱和会导致励磁电流的波形畸变，产生很大的峰值电流。补偿越过分，电 动机铁心饱和越厉害，励磁电流的峰值越大，严重时可能会引起变频器因过电流而跳闸。 四、综合题 1.变频器的主电路如下图所示。 (1)在图中标出工频交流电的输入端R、S、T。(2)在图中标出变频器的三相交流电输出端U、V、W。 (3)在图中用VD16标出整流电路的 6只二极管。(4)在图中用VT16标出逆变电路的 6只IGBT管。 (5)指出电路中的滤波元件和制动