《变频器调速技术与应用》知识巩固习题及答案

项目1变频器控制技术概论知识巩固答案（放在资源包）一、问答题1.直流电动机工作时加的是直流电还是交流电？答：所加电压为直流电，但串励连接可以交直流两用。2.当直流电动机工作电压变化时，电动机的转速是否变化？答：电压变化转速变化，通过改变电压进行调速控制。3.三相笼型异步交流电动机工作时加的是直流电还是交流电？答：三相笼型异步交流电动机所加电压为三相交流电。加直流电压不能工作。4.三相笼型异步交流电动机工作电压变化时，电动机的转速是否变化？答：电压变化转速基本不变，工作速度很稳定。5.三相笼型异步交流电动机要想改变转速，可以改变哪个参数？答：改变三相交流电源的输出频率，可以改变电动机的转速。6.直流电动机工作性能有哪些优缺点，有哪些优缺点？答：优点：起动转矩大，调速快速性好，缺点：直接起动电流大，需配备变流电源。7.交流电动机工作性能有哪些优缺点，结构上有哪些优缺点？答：结构简单，密封工作，免维护，寿命长。机械特性硬，适合恒速工作。缺点不能调速，反映慢。8.交流绕线转子电动机工作性能上和结构上有哪些优缺点？答:可带载起动，具有下垂特性，可以均分负载和小范围调速。缺点是故障率高，损耗太大。9.从结构上比较，哪种电动机最耐用？从工作性能上比较，哪种电动机最优秀？答：交流笼型电动机最耐用；直流电动机最优秀。10.变频器通过什么手段使三相笼型异步电动机取代了直流和交流绕线转子电动机？答：通过变频调速和输出特性线补偿，使三相笼型异步电动机具有了快速性和起动转矩大的特性，就取代了直流电动机和交流绕线转子电动机。11.不通过变频器，三相笼型异步电动机可以取代直流和交流绕线转子电动机吗？为什么？答：不可以，因为没有变频器，三相笼型异步电动机不具备直流和交流绕线转子电动机的基本特性。12.G120变频器的CU控制单元分为几个大类?分别是？答：分为3个大类，分别是:①CU230控制单元；②CU240控制单元；③CU250控制单元。13.G120变频器的PM功率模块分为几个大类?分别是？答：分为4个大类，分别是:①PM230功率模块；②PM240功率模块；③PM240-2功率模块；④PM250功率模块。14.G120变频器的CU控制单元均有哪些特点？答：①CU230控制单元：CU230控制单元专门针对风机、水泵和压缩机类负载进行控制，属于风机水泵专用变频器，是M430变频器的升级替代变频器。②CU240控制单元CU240控制单元为变频器提供开环和闭环功能，CU240E控制单元作为基本的控制单元用于一些普通的应用场合。在性能上，它具备了基本的输入输出，包括6个数字量输入，3个继电器输出，2路模拟量输入，2路模拟量输出。并带有集成的RS485/USS串行通讯口。其功能优于M440变频器CPU。除此之外还可以根据需要进行相应参数化，属于通用变频器。③CU250控制单元CU250控制单元为变频器提供开环和闭环功能，CU250S控制单元具有编码器接口和基本定位功能。其中CU250S-2适用于对转速控制有高要求的独立驱动（例如：挤出机和离心机）以及定位任务（例如：输送带和升/降机）。此外，也可实现无直流耦合的多电机驱动，例如：拉丝机及简易物料输送带等。除此之外还可以根据需要进行相应参数化，属于通用变频器。15.G120变频器的PM功率模块均有哪些特点？答：PM功率模块均有特点为：①PM230功率模块：PM230功率模块是风机、泵类和压缩机专用模块，其功率因数高、谐波小。这类模块不能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。②PM240功率模块：也没有再生能量回馈功能，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。③PM240-2功率模块：也没有再生能量回馈功能，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。PM240-2功率模块允许穿墙式安装（和CU240控制模块通过电缆连接）。④PM250功率模块PM250功率模块能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量可以通过外接制动电阻转换成热量消耗，也可以回馈电网，达到节能的目的。16.G120变频器CU240E-2控制单元的模拟输入控制端口有几个？数字输入控制端口有几个？模拟输出端口有几个？数字输出端口有几个？答：模拟输入控制端口有2个；数字输入控制端口有6个；模拟输出端口有2个，数字输出端口有3个。17.变频器的模拟输入控制端口的主要功能是什么？答：变频调速。18.模拟输入控制端口输入的控制信号为0~20mA的电流，怎样将其转换为0~10V电压？答：将I/O板上的DIP开关扳到“电流”端。19.数字输入控制端口主要功能是什么？答：运行控制、调速控制、故障复位、故障急停等。20.模拟输出指示端子可以指示哪些物理量？答：指示变频器的输出频率、输出电压、输出转速、输出电流等物理量。21.数字输出指示端子可以指示最常见的2种物理量？答：故障指示、运行指示。22.数字输入控制端口可以设置为“应答”功能，何为应答？答：应答就是复位。23.变频器通信控制，采用的网络环境有RS-232、RS-485和RJ-45（以太网），这3种网络的物理区别在哪里？答：RS-232通信线是3条，通信速度快，通信距离短，适应近距离通信；RS-485通信线是2条，通信速度慢，通信距离长，适应于远距离通信；RJ-45通信线是8条4对，通信速度快，通信距离远，是以后通信的替代模式。二、填空题1.直流电动机并励连接工作时加的是（直流）电，如果加（交流）电就不能工作。2.交流电动机工作时加的是（交流）电，如果加（直流）电就不能工作。3.无论哪种电动机，工作时都要先解决（起动）问题。4.变频器控制交流电动机工作，解决了交流电动机的（起动）和（调速）问题。5.变频器是电动机的（电）源，电动机是负载的（动力）源，变频器通过加入软件程序可以改变（电动机）的工作特性。6.变频器通过软件程序对电动机进行控制，淘汰了（低压电器控制）电路，颠覆了传统（电器控制）的格局。产生了新一代的控制（理论）和（控制）方案。7.变频器运行控制包括（运行、停机）、（正转、反转）和（点动）。8.变频器速度控制包括（连续速度）控制和（分段速度）控制。9.变频器运行控制选择（数字输入控制）端子，调速控制选择（模拟或数字输入控制）端子，指示输出频率选择（模拟输出指示）端子，指示故障（数字输出指示）端子。10.图3-21是变频器主从控制，就是由主机控制从机的运行停机和升速降速。由图中可见，主机的：模拟指示端口连接到从机的模拟控制端口；主机的数字指示端口连接到从机的数字控制端口。主机模拟指示端口设置为指示（输出频率），主机的数字指示端口设置为指示（运行中）；从机的模拟控制端口设置为（频率控制），数字控制端口设置为（运行控制）。图3-21主从控制图11.变频器在通信控制中，如果是将计算机编好的程序下载到变频器，采用（RS-232）通信电缆；如果是变频器和PLC进行小范围的通信控制，采用（RS-485）通信电缆；如果是PLC和多台变频器以及其它的智能设备进行通信控制，采用（RJ-45）通信电缆。12.变频器需要本地控制，可以采用（操作板）或（外端子）控制；变频器工作现场不适合人员久留，可以采用（通信）控制。项目2变频器在电梯上应用知识巩固答案（放在资源包）一、思考题1.什么是交-交变频器？什么是交-直-交变频器？答：交-交变频器就是将50Hz交流电直接变为30Hz以下的可变频交流电。产生于上个世纪60年代，成熟于80年代。结构复杂，可变范围窄，但效率高，现在已经退出市场。交-直-交变频器就是先把三相交流电变为直流电，再逆变为三相可调频调压的交流电。2.三相380V低压变频器的整流电路输出电压在一个周期内有几个小波峰？平均电压为多少？滤波后最高电压为多少？正常工作时电压为多少？答：6个小波峰；平均电压为515V；正常工作电压为510V。3.整流电路中的RL限流电阻和继电器KA起什么作用？是怎样工作的？答：RL为限流电阻，限制流进电容的电流，保护整流二极管；KA是接通短路RL，当RL不用时，将其短路。4.变频器工作时会对电网产生干扰，整流输入端产生的干扰是什么原因造成的？逆变输出端产生的干扰是什么原因造成的？答：整流输入端产生的干扰是整流电流不连续造成的；逆变输出端产生的干扰是输出信号的载波为脉冲波造成的。5.逆变电路是把直流电逆变为正弦交流电，采用的是脉宽调制（PWM波）的方法，这种方法是基于什么原理？答：基于自动化理论中的一个结论，即面积相等的窄脉冲，只要面积相等，效果相同的结论。6.什么负载称为“负负载”？负负载是电动机的正常工作状态还是异常工作状态？答：由负载拉着电动机转动就称为“负负载”。负负载是电动机的正常工作状态。7.制动电阻在什么情况下需要加装？在什么情况下不用加装？电梯为什么需要加装？答：有回馈电能的场合必须加装，没有回馈电能的场合不需要加装。电梯在下行时因为有回馈电能，所以必须加装。8.制动电阻为什么选定了阻值，还要选择电阻的耗散功率？答：电阻阻值和电阻的耗散功率是两个不相关的参数，电阻阻值根据欧姆定律，具有限流特性；电阻的耗散功率是指电阻的散热能力。这两个参数决定电阻的用途。9.制动电阻的阻值选定之后可以随意改动吗？制动电阻的功率选定之后可以改动吗？答：制动电阻的阻值选定之后不能随便改动，因为电阻的阻值变小，电流增加，会损坏IGBT开关管。制动电阻的功率选定之后，根据发热情况，可以调整其功率的大小。如果发热严重就要增加电阻的功率容量，或增加通风冷却。10.变频器抱闸有哪些技术要求？答：变频器抱闸是在电动机转子停止转动、但电磁转矩还没有消失之前实施松闸或抱闸。这是因为：①松闸。松闸是电动机起动过程中，将抱住的闸皮松开，使电动机转动。假如说松闸松早了，轿厢中1T的重量会拉着轿厢下滑；松晚了，变频器的输出频率上升到一定值，电动机堵转，变频器输出几倍的额定电流，会损坏变频器模块。工程上这种情况损坏变频器的例子很多。②抱闸。抱闸抱早了，变频器过电流；抱晚了，轿厢下滑，会很危险。综上所述：变频器松闸抱闸的起动频率（△n）要设置准确；变频器的充磁时间要设置合适。二、选择题1.关于变频器准确的定义是①变频器就是一台直流变交流的工业电器。②变频器是通过电子电路将直流电逆变为交流电的工业电器。③变频器就是将三相交流电整流为直流电，再逆变为三相可调频调压的三相交流电，用于电动机调速的工业电器。√④应用在电网上的一种调频调压的工业电器。2.三相整流电路中的二极管作用是①导电作用；②分流作用；③阻止反向电流的作用；④起电流导向和阻止反向电流的作用。√3.在电容滤波中，以下说法正确的是①电容器的容量越大，滤波效果越好；②电容器串联的越多，滤波效果越好；③负载的阻值越大，滤波效果越好；④当负载一定时，电容器的容量越大滤波效果越好。√4.关于续流二极管的说法正确的是①没有用途；②是为电源续流的；③是为感性负载续流的√；④就是一只保护二极管。5.关于变频器铭牌①铭牌上的参数是选用变频器的依据√；②铭牌和设计者有关，和使用者无关。③铭牌上的参数就是一个参考值，实际意义不大；④需要关心的是变频器的品牌，铭牌参数不重要。6.变频器工作中会产生电磁干扰，因此要加装消除电磁干扰的部件。下面的说法你认为哪一个比较好。①电磁干扰没有那么厉害，安装变频器时不用考虑。（×）②电磁干扰很厉害，可以使设备瘫痪，在安装时一定不要大意，能加装电抗器的场合都要加装。（）③电磁干扰虽然很厉害，但是要具体情况具体分析，如果变频器功率不大，周围又没有易感设备，可以进行一些简单的防护就可以。如做好接地、三相输出电缆中套上磁环，工作不会有问题。（）④做工程不能取巧，得糊弄就糊弄，要高标准高要求，向最优看齐，这才是大国工匠。（）三、填空题1.整流电路因为工作原理的原因，相电流是（断续）的，因此产生大量的高次（谐波）,对工作在同一变压器上的电器产生（电磁干扰）。2.变频器整流产生的谐波可以通过加装（交流电抗器）进行滤除。3.变频器输入端出现缺相或变频器的整流二极管损坏，都可以造成直流母线电压（低），变频器会报（欠电压）故障。4.变频器的限流电阻RL开路，变频器直流母线电压为（为0）,电动机不能（起动）。5.变频器的KA继电器因为线圈的供电电路损坏不能吸合，变频器直流母线空载电压（正常）,负载时电压（低），电动机（不能）启动。6.变频器直流母线出现过电压跳闸，其原因一是（输入电压高），二是（负载出现倒发电）。7.变频器输出电压的波形为（PWM）波，会对（弱电电器）电器产生干扰。四、下题给出正确答案1.如图5-26所示，图（a）中IGBT，用万用表的×10kΩ电阻挡分别测量RGE、RCE、RGC，分别判断哪两个电极之间导通，哪两个电极之间不导通。图（b）是给GE之间加上15V的正向电压，用万用表的×10kΩ电阻挡测量CE之间是否导通。你给出判断，是导通还是不导通，为什么导通，为什么不导通。（a）（b）图5-25习题1图答：图（a）各电极中都不导通。图（b）：①IGBT是导通的，因为UGE=15V，给CE之间加上正向电压，IGBT导通。不导通就是IGBT坏了。给CE之间加上反向电压，IGBT不导通。导通就是IGBT坏了。2.一台电梯，电动机实际功率为5.5kW/380V、“制动/停止”时间比50%，请根据表5-1选择制动电阻的阻值和计算电阻的功率。答：查表5-1，5.5kW/380V变频器选择制动电阻的阻值为56Ω，功率为650×10=6.5kW。项目3变频水泵“恒压”供水控制知识巩固答案（放在资源包）一、思考题1.变频器如果不采用“恒压频比”控制能否正常工作？为什么？答：不能正常工作，因为调速时改变了工作频率，超出了电动机额定频率50Hz。必须频率和电压同时变化，即恒压频比控制，才能符合电动机的要求。2.变频器“恒压频比”控制解决了电动机工作中的哪几个重点问题？答：①解决了电动机起动过电流问题；②解决了笼型电动机不能调速问题。3.变频器矢量控制功能是否所有变频器都需要？哪些变频器不需要矢量控制？答：不是的，因为有些变频器不需要。如风机、水泵专用变频器，因为是轻载工作，没有必要加装矢量控制功能。4.什么是开环控制，什么是闭环控制？答:没有反馈的控制系统就是开环控制，有反馈的控制系统就是闭环控制。5.走路、开车对于人的大脑而言是开环控制还是闭环控制？为什么？答：是闭环控制。因为走路或是开车，人的感官都要及时向大脑反馈路况的信息，随时纠正走路或是开车的速度或方向。6.电动机在工作中转速不变，能否完成负载的稳定工作？为什么？答：不能，因为负载发生变化时是通过电动机速度的改变来完成负载的纠偏工作。7.速度控制模式和转矩控制模式有什么区别？答：速度控制模式是输出转速和控制信号成正比，控制信号是稳定的输出速度：转矩控制模式是输出转矩和控制信号成正比，控制信号稳定的是输出转矩。8.变频器限压保护和直流制动有什么区别？答：变频器限压保护和直流制动都是在变频器出现倒发电时选用，限压保护是在直流母线电压升高时就停止倒发电（停止减速），母线电压低时再继续减速；直流制动在整个减速过程中电动机都处于倒发电状态。9.防止损坏变频器，极限电流参数怎样选择。答：极限电流设置的越大，变频器可以输出的转矩越大，带载能力越强。但是，极限电流设置的越大，危险性越大。反之，带载能力弱，危险性小。在满足工作需要的前提下，极限电流设置的越小越安全。选择方法就是按电动机最大转矩电流（2IN）核算极限电流值。如110kW电动机配备200kW变频器，变频器输出电流为电动机额定电流的1.8IN。，则极限电流选择为1.2IN，保证电动机最大转矩。10.离心泵叶轮有几种类型？都有哪些用途？答：有3种，开式叶轮、半开式叶轮和闭式叶轮。用途分别是：开式叶轮适用于输送含有较大量悬浮物的物料，是输送泵叶轮；半开式叶轮适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，一般的渣浆泵多为此类。闭式叶轮，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。闭式叶轮是清水泵、增压泵的主要叶轮。11.橡胶密封圈和机械密封环有何不同？各自应用在哪些地方？答：橡胶密封圈是含有金属环的橡胶圈，橡胶圈的内表面和转轴紧密接触，达到防漏目的。密封圈不能承受轴向压力，只能作为低压水泵的防漏应用。机械密封是通过静环和动环之间的接触滑动进行密封，密封性能好，承受压力大，适合于内外压差很大的轴向密封。12.单吸离心泵和双吸离心泵在结构上有哪些区别？在应用上有哪些区别？答：结构上的区别：单吸离心泵是单面吸水，吸水面会产生很大的轴向力，损坏推力轴承。双吸离心泵是双面吸水，吸力相互抵消，不存在轴向力，不需要推力轴承。应用区别：单吸离心泵适合低压小流量应用，双吸离心泵适合高压大流量场合应用。13.在为离心水泵选配变频器时，可以选择变频器的功率和电动机的功率相等吗？答：因为离心水泵是减转矩特性，在额定转速以下转矩很小，变频器不会过载，所以不用增加变频器的容量，可以选择变频器的功率和电动机的功率相等。二、判断题1.变频器只有采用U/f=C控制模式，电动机才能正常工作。（√）2.变频器恒压频比控制模式是根据是根据电动机的工作原理推导出来的。（√）3.变频器采用恒压频比控制必须通过参数设置才有效。（√）4.变频器具有开环PID控制和闭环PID控制两种控制方法。（×）5.在闭环PID控制中，必须要有目标信号和反馈信号才能工作。（√）6.在矢量控制中，交流电动机具有直流电动机的转矩特性，因此变频器控制交流电动机可以取代直流电动机。（√）7.变频器速度控制和转矩控制是性质不同的两种控制方法。（√）8.变频器重启动需要增加电路选件。（×）9.变频器直流制动需要加装制动选件。（×）10.单吸水泵的轴向力小于双吸泵的轴向力。（×）11.单吸叶轮和双吸叶轮都不产生轴向力。（×）12.双吸泵的出水量比单吸泵的出水量大。（√）13.水泵的输出压力越高，水泵消耗的功率越大。（×）14.水泵输出流量越小，水泵消耗的功率越小。（×）15.双吸泵的轴向密封比单吸泵的轴向密封简单。（√）11.变频器PID控制是一种稳定控制，稳定什么物理量，就选择什么物理量的传感器。（√）三、填空题1.恒压频比控制是（所有）变频器采用的控制模式2.恒压频比控制（淘汰了电动机）的起动装置。3.变频器矢量控制替代了（绕线转子电动机）起动控制。4.变频器矢量控制，是通过控制输出（电压和电流）的相位来改变笼型异步电动机的机械特性。5.变频器PID控制中，需要设置P、I、D参数，P参数值设置的大，会出现（振荡）现象；I参数值设置的大，会出现（反应迟钝）现象。6.变频器在PID控制时，一般都是（P）和（I）参数配合应用。7.变频器的电压极限参数是防止（母线电压）超过了容限值；电流极限参数是防止（输出电流）超过了容限值。8.变频器重启动主要应用在（自动启机）的场合和（瞬时停机）的场合。9.搜索重启动主要应用在（停机后电动机还在转动）的场合。10.变频器PID控制，当△x为正值，转速（上升），当△x为负值，转速（下降），当△x=0，转速（恒定不变）。11.P参数设定值越大，系统反映速度越（快），但容易出现（振荡）现象；I参数设定值越大，系统反映速度越（慢）。12.D参数在风机和水泵控制中一般（不用设置），但在机械设备控制中（要设置）。13.离心水泵是指（叶轮由离心力）工作，单吸水泵是指离心叶轮（单面进水），卧式水泵是指（水泵轴）卧式安装14.离心水泵具有两个重要参数，一个是（流量Q），一个是（扬程H）。15.离心水泵主要由（水泵轴）、（叶轮）、（水封）、（轴承）和（机壳）5大部分组成。16.在选择水泵时，低压小流量，选择（单吸离心）泵，中压大流量，选择（双吸离心）泵。四、简述题1.简述“U/f=C”原理与用途。答：U/f=C是变频器输出电压和输出频率的一种控制模式，就是输出电压和输出频率成恒定比例。其用途：①电动机起动时不再需要辅助的起动设备，变频器就可以正常起动。②变频器可以任意改变电动机的转速，满足调速需要。2.简述矢量控制原理答：矢量控制是变频器对三相笼型异步电动机、按照直流电动机的转矩特性进行补偿的一种控制模式，使三相笼型异步电动机具有直流电动机的转矩特性。就可以在应用中取代直流电动机。因为直流电动机容易出故障，影响生产。3.简述变频器PID控制原理答：PID控制是闭环控制，变频器设置一个目标信号端子和一个反馈信号端子，这两个信号在比较器上比较，得到差值信号△x。△x=0，变频器恒速工作，△x＜0，变频器减速；△x＞0，变频器加速，通过自动调整，将输出量稳定在设定值上。4.简述极限电流参数的选用原则答：①变频器输出电流满足电动机工作最大电流的需要（2IN），②兼顾极限电流选最小值。计算公式为：极限电流IM=电动机2IN机—变频器输出的额定电流IN变项目4变频器在高炉卷扬机上的应用知识巩固答案一、问答题1.PLC称为逻辑控制器，什么叫逻辑控制？答：逻辑控制就是根据某些条件的逻辑关系决定最后措施的控制。2.PLC将“虚拟逻辑器件”称为指令，是用“虚拟逻辑器件”替代“实体逻辑器件”。已知实体逻辑器件是存放在车间的库房里，管库员还要把部件造册登记。虚拟逻辑器件存放在PLC的什么部位？怎样查找？答：虚拟电路逻辑器件放在PLC的存储器中；通过虚拟指令的地址进行调用。3.PLC通信控制和I、Q端子控制有什么本质区别？答：I、Q端子控制PLC输入和输出的是开关信号，接受的是实体信号；通信控制PLC是通过通信接口，通信电缆中的通信信号是二进制代码，二进制代码中包括指令地址、指令数等内容。如PLC对变频器进行通信控制，传递的是变频器参数码和参数值的二进制原码。因此，在通信控制之前必须知道变频器的参数原码，编程比较复杂。4.为什么变频器调速控制中还要采用减速器？答：变频器工作在50Hz时具有最大输出功率，但负载的转速是根据工作需要确定的，往往转速要低于50Hz。如果不加减速器，变频器和电动机需要提高功率容量，电动机低速运行发热严重。因此采用减速器进行速度和功率匹配是最合理的。5.选择减速器时主要考虑减速器的哪些参数？答：主要考虑两个参数：①减速比λ要合适；②减速器齿轮转矩要满足要求。在细节上还要考虑中心高、联轴器等，便于安装。6.高炉炼铁为什么不能间断？炼铁高炉在冶炼过程中，需要不断的将铁矿石、焦炭和石灰石投入到高炉中，维持高炉不间断的进行冶炼。如果停止了燃料的供应，造成高炉铁水凝固，高炉会报废。7.高炉是通过什么设备完成上料的？答：是通过卷扬机拖动料车完成上料工作。8.上料的料车为什么是上下2个？1个行吗？答：因为料车是提升性位能负载，提升时是料车的自重+料重一起被提升，当“料”卸掉后空车下行时变频器必须进行制动，即料车的位能浪费了，又增加了变频器的成本。如果采用上、下2个，就把下降的空车自重进行了利用。9.料车在上行时有几个控制环节？分别是由怎样控制的？答：料车在斜桥上的运行分为起动、加速、稳定运行、减速、倾翻和制动共6个阶段，在整个过程中包括1次加速（t1）、2次减速（t3、t5）、恒速运行（t2、t4）和停机。这6个阶段是由变频器和PLC配合控制完成的。10.为什么说卷扬机给料系统是“1级”设备？答：卷扬机出故障，高炉立刻停产，二、填空题1.卷扬机由（电动机）、（抱闸）、（减速器）和（卷筒）等四大部分组成。2.卷扬机中最薄弱的部件是（减速器），最耐用的部件是（卷筒）。3.料车的轱辘是（轨道轮），不能用（非轨道轮）替代。4.变频器在卷扬机上应用。主要应用的知识点为（可频繁起动）和（频繁调速）。5.变频器工作中虽然可以调速工作，但是不能（速度太低），否则影响变频器的（输出功率）。项目5变频器在离心机上的应用知识巩固答案（放在资源包）一、思考题1.什么是物体的惯性？答：物体具有保持运动状态不变的属性，称为惯性。2.牛顿力学定律解决了哪些问题？答：解决了物体受力和加速度之间的关系，即物体要想改变运行状态，必须要有力的作用。3.什么是物体的动能？答：物体又叫惯性体，惯性体储存的动能和惯性体的质量m成正比，和速度的平方v2成正比。速度v变化，惯性能Ek变化；质量m变化，Ek变化。m、v都不变，Ek不变。即惯性体的动能储存在运行体的速度中。4.变频器在工作中，总有起动过程、运行过程、降速停机过程，在这3个过程中，从负载受力的角度分析，哪个过程受力最大，哪个过程受力最小，哪个过程受驱动力，哪个过程受制动力。答：起动过程受力最大，停机过程受力最小，起动和运行过程受驱动力，停机过程受制动力。5.汽车是惯性负载，为什么有些路段要限速？答：超过一定的速度，减速停机时间就要加长，出现突发事件不能及时刹车。6.低压电器有哪些类型？答：低压电器是指工作在1000V以下的电器。主要包括刀开关、熔断器、自动开关、继电器、接触器、定时器、主令电器等。主要用于电力传动系统中,要求寿命长、体积小、重量轻和工作可靠。二、判断题1.变频器在惯性负载上应用，起动时输出的转矩最大。（√）2.变频器在惯性负载上应用，恒速运行时输出的转矩最大。（×）3.变频器在惯性负载上应用，停机降速时输出的转矩最大。（×）4.变频器在惯性负载上应用，停机降速时输出的制动转矩最大。（√）5.变频器在惯性负载上应用，起动时改变加速时间，就可以减小输出转矩。（×）6.变频器在惯性负载上应用，在恒速运行时如果没有其它的作用力，变频器的输出转矩为0。（√）7.惯性负载本身并不消耗机械能，只是将得到的机械能储存起来。（√）8.当大惯性负载7.变频器在惯性负载上应用，其功率容量一般要比电动机的功率容量高一个功率档次。（√）8.变频器在惯性负载上应用，需要有低压电器的配合才能工作。（√）9.变频器在工作中，和控制电路以及负载形成一个控制系统，系统中哪个部位出行故障，都影响变频器的正常工作。（√）10.变频器工作前，必须把对变频器的工作要求通过参数预置到变频器，变频器才能正常工作。（√）三、填空题1.水泥管采用离心机加工成型，加工出的水泥管优点是（使水泥管的结构致密没有气隙，同多余的水分被挤出，水泥管成型快）。2.离心机在水泥管加工过程中采用了三个速度，这三个速度分别是①速：20Hz（运行2~3min）；②速：30Hz（运行0.5~1min）；③速：40Hz（运行6~15min）。这三个速度的目的分别是：①速：（使混凝土分布到模具内壁四周而不塌落）。②速：（防止离心过程中混凝土结构受到破坏，这是从低速到高速的一个短时过渡阶段）。③速：（将混凝土沿离心力方向挤向内模壁四周，达到均匀密实成型，并排除多余水分）。3.大惯性负载在起动时，变频器（电动机）要提供两个转矩，一个是（TA）、一个是（TL）；当变频器起动完成，转入恒速运行时，（TA）为0。4.变频器的功率容量选择是以电动机的额定功率为依据，但是还要留出（1个功率档次）的功率余量，否则变频器在（起动）时就会出现（过电流）跳闸。5.变频器在离心制管机上应用采用矢量控制，是为了满足离心机（起动转矩大）的要求。7.变频器在离心制管机上应用加装制动电阻，制动电阻在（停机制动时）开始工作。8.变频器制动电阻的选择，电阻的阻值根据（变频器的功率和电压）选择；制动电阻的耗散功率根据（工作/制动时间比）选择。9.变频器控制电路中的接触器，在进行接触器选型时，接触器的触点电流根据（变频器输入额定电流）选择；接触器的线圈电压根据（电源提供的电压）选择；如果有一项选择错误，接触器和变频器都（不能正常）工作。10.在控制柜安装时，需要的组柜辅助材料有（支撑板）、（卡条）、（线槽）和（标签号码管）等。11.导线接头的处理有（接线鼻子）、（接线叉）、（接线管）等。12.导线连接有（端子接线排）、（端子接线桩）等接线方法。13.控制柜安装要遵循“牢、准、美”三字，牢是指（接线牢固），准是指（导线连接准确无误），美是指（电路布局、走线、施工工艺等规范美观）。14.控制柜布局要（强电弱电分开）；控制柜底要开（通风孔），控制柜顶端要安装（排风扇）；电缆的屏蔽层要可靠（接地）。四、选择题1.变频器在惯性负载应用时起动电流大，解决方法是：①延长加速时间（√）②提高运行频率（）③提高起动加速度（）④增加负载质量（）2.水泥管离心制造机、金属管离心浇铸机都是采用离心原理进行加工，其主要优点是：①成型速度快效率高（）②加工质量高没有气泡砂眼（√）③壁厚均匀同心度好（）④因为都是圆形管材，采用旋转制造方便（）。3.已知RL1-60型熔断器的熔体电流为：20A、25A、35A、40A、50A、60A。有一22kW变频器，额定电流44A，选择RL1-60型熔断器作为短路保护，熔体电流应选择：①25A（）②40A（）③50A（√）④60A（）4.已知RL1-60型熔断器的熔体电流为：20A、25A、35A、40A、50A、60A。有一15kW电动机，额定电流为30A，选择RL1-60型熔断器作为短路保护，熔体电流应选择：①25A（）②40A（）③50A（）④60A（√）5.有一22kW变频器，额定电流44A，选择DZ系列隔离开关，隔离开关的额定电流选为：①25A（）②40A（）③50A（√）④60A（）6.有一30kW变频器，额定电流60A，选择CJ20系列接触器，接触器的额定电流选为：①60A（）②110A（√）③150A（）④250A（）五、简述题1.简述金属离心浇铸机的工艺过程。答：金属离心浇铸机是通过离心力使铸件成形的设备。离心机工作时拖动模具高速旋转，将融化的金属液通过浇铸槽流到高速旋转的模具中，金属液立即被离心力甩向四周，因为转速高离心力大，金属液紧紧贴在模具的内表面，并挤出气泡，离心力使金属液表面具有趋平效应，凝固后光亮的铸管就完成了。2.简述水泥管离心成形机的工艺过程。答：水泥离心成形机是通过离心力使水泥管成形的设备。离心机工作时拖动模具旋转，将混合好的水泥砂浆装载到旋转的模具中，水泥砂浆立即被离心力甩向四周，因为转速高离心力大，水泥砂浆紧紧贴在模具的内表面，并挤出多余的水分。离心力使水泥管表面具有趋平效应，当水泥管密实成形，用吊车吊到高温空气室内固化。3.简述变频器、PLC在“离心浇铸机”上应用的优点答：电动机起动时没有了冲击电流，电动机节能又不发热；变频器多段速控制，由变频器切换，免去了人工操作，整个金属管一次成型，减轻了劳动强度，提高了产品成品率。项目6变频器在空压机上的应用知识巩固答案（放在资源包）一、简答题1.风机和空压机有哪些区别？答：①工作原理不同。空压机是通过压缩来提高气体的温度和压力；风机是通过离心力或轴流力驱动空气流动。②用途不同。空压机是利用压缩气体来做功，风机是用于通风，进行气体的更换。③结构不同。结构不同。空压机由压缩机、空气储存罐、水冷却器、油气分离器、后冷却器、管路系统、电器控制系统等组成。而风机则由电动机、叶轮、外壳、进出风口、减振器和附件等组成。④适用范围不同。由于空压机和风机的工作原理、用途和结构等不同，所以它们的适用范围也不尽相同。空压机适用于压缩气体，生成高温高压空气，而风机适用于通风、排风、加压等。2.气体有哪些物理特性？答：①空气的流动性。②空气具有可压缩性。③气体被压缩时放出热量，气体膨胀时吸收热量。气体本身并不消耗能量（空调用）。④气体具有温度临界值/oC和压力临界值/MPa，不同的气体具有不同的临界值。3.什么是动力源？答：提供动力的源头，就叫动力源。4.三大动力源包括哪三种？答：电力动力源，气动动力源和液压动力源。5.气动动力源有哪些特点？适合工作在哪些场合？答：气体动力源防爆，气体具有弹性，气体动力密度高等；适合应用在需要防爆的场合，手持工具，直线往复运行的场合，设备工装卡具、容易堵转的场合等。6.离心空压机工作中叶轮和叶片用油润滑吗？可应用于哪些场合？答：不用油润滑，输出的是不含油的气体。可用于高压气源和要求洁净气体的场合。7.活塞空压机的活塞用油润滑吗？可以用于动力源吗？答：活塞需要用油润滑，否则会出现粘缸。可以用于动力源。8.螺杆空压机为什么现在应用普遍？答：螺杆空压机属于旋转型，转动时360°做功均匀，平衡性好，振动力小。可以高速大功率工作。相比活塞空压机具有结构优势，替代活塞式空压机只是时间问题。9.螺杆空压机输出气体要通过油气分离处理，系统结构复杂，有无不含油的螺杆空压机？答：现在有无油螺杆空压机，采用水做润滑剂。10.变频器对空压机控制具有几个方面的好处？答：①变频器是变频变压起动，电动机的起动电流和正常工作电流基本上相等，可以频繁起动。②负载工作中需要多大机械能，变频器就控制电动机输出多大的机械能。没有了能量的浪费。③变频器是智能电器，自动控制是变频器的强项。通过变频器控制，可以形成无人车间。二、判断题1.动力源自身就可以产生动力，不需要其它的输入能源。（×）2.气体动力源是由空压机提供的，空压机可以由电动机驱动，也可以由柴油机驱动。（√）3.离心空压机和离心通风机工作原理相同，工作中可以互相取代。（×）4.工作中需要洁净的高压气体，可以选择离心空压机。（√）5.工作中需要高压大气量的洁净气体，选择离心空压机较为合适。（√）6.食品、化工、医药等行业应用气源可选离心空压机或选用活塞空压机。（×）7.离心空压机为了提高叶轮的转速，采用增速齿轮增速。叶轮轴上的齿轮齿数多，电动机轴上的齿轮齿数少，故叶轮轴的转速比电动机的转速高。（×）8.离心空压机叶轮转速低，气压和气量都低；活塞空压机转速低，气量低但气压不一定低。（√）9.活塞式空气压缩机如果在汽缸上交替通入高压空气，就可以成为气压机。（√）10.气压工具，如气钻、气锤、气夯、气动卡具等都是根据气体压缩机的原理制造的，即采用的是空气压缩机的逆过程。（√）三、填空题1.空压机的应用主要是4个方面，分别是（作为气体动力源）、（压缩气体用于制冷）、（压缩气体用于合成及聚合）和（气体输送）。2.离心空压机的优点为（排出的气体不含油，不用二次处理）、（排出的气体没有脉动，稳定性高。）和（比其他的空压机节能）。3.活塞式空压机的优点为（压力稳定，压力范围大）、（适应性强，单机能适应任意流量）、（气流速度低、损失小、效率高）和（对结构材质要求较低，价格较低）。4.螺杆空压机压出的气体通过（油气分离）和（油气冷却）后，才通过输出阀门输出。5.螺杆空压机优点为（可靠性高）、（操作维护方便）和（动力平衡性好）。6.变频器PID控制，需要设置的关键参数有3个，分别是（PID功能切换参数）、（反馈源参数）和（给定源参数）。7.变频器在空压机上应用，解决了空压机的（起动）问题、压力（稳定）问题和远程（控制）问题。8.变频器工作之前要设置参数，设置电动机的额定电压和额定频率的目的是生成（恒压频比特性线）；设置额定电流的目的是进行（电流过载保护）。9.变频器恒压PID控制，出现了压力振荡，增加（I）参数值；减小（P）参数值。出现了反映迟钝，增加（P）参数值；减小（I）参数值。10.变频器闭环PID控制，稳定什么物理量，就要选择（检测什么量的）传感器。四、看图答题图7-45是变频器控制电路。请回答下列问题：1.图中DO0是变频器输出指示端子，设置为故障报警，闭合有效。KA2是继电器2的线圈，当变频器出现故障DO0闭合，KA2得电动作。请回答：KA2的触点有哪些动作。答：①接通报警指示灯和扬声器，进行声光报警。②控制变频器停机和断电。2.图中变频器所加电压为多少V？控制电路所加电压为多少V？答：变频器所加电压为380V，控制电路所加电压为220V。3.图中低压电器在选型时，线圈电压选择多少V？报警指示灯和扬声器额定工作电压选择多少V？答：低压电器线圈电压选择220V，报警指示灯和扬声器额定工作电压也为220V。4.已知图中AI0为目标信号给定，AI1为反馈信号输入。反馈信号传感器压力量程为0~1.5MPa，输出电压信号为0~10V，储气罐压力为0.6MPa。请计算AI0的目标信号给定电压为多少V；答：U目=（10/1.5）×0.6=4V。电位器给定目标信号为4V。5.如果传感器压力量程为0~1MPa，输出信号电压为0~10V，储气罐压力仍为0.6MPa，请计算AI0的目标信号给定电压为多少V。答：U目=（10/1）×0.6=6V。电位器给定目标信号为6V。图7-45变频器控制电路五、变频器调试已知电路如图7-45所示，变频器为G120-CU240E，功率75kW/380V，电动机功率与变频器相同。该变频器为恒压供气，采用闭环PID控制。气体压力稳定在0.6MPa，压力传感器压力量程为0~1MPa。要求：选择变频器、电动机参数、以及PID参数并且预置到变频器进行实验。提示：电动机参数按75kW/380V-4极，选取额定参数。 PID使能参数P2253=1；由AI0给定固定信号，AI1为反馈信号输入。项目7变频器在新能源纯电动汽车上应用习题答案一、简答题1.燃油汽车和有线电车同时代起步，为什么纯电动汽车现在才得到快速发展？答：①因为近些年容量大、体积轻的锂离子充电电池技术已经成熟，能够为汽车提供上百千瓦的功率、几百公里的续航里程，且价格在合理的价位，为电动汽车奠定了物质基础。②社会发展的需要。电动汽车没有空气污染，满足环保要求；③电动汽车的驱动、空调、以及操作显示均为智能控制，是时代的要求。2.在电动汽车控制框图中，出现一些控制模块的符号简称，如：PDB、BMS、ECU、CPU等，这些符号表示的是什么？答：①PDB，是PalmDatabase的缩写，中文翻译为“数据库”，PDB是智能数据库模块。②BMS，是BatteryManagementSystem的缩写，中文翻译为“电池管理系统”。用来进行电池的监测、评估和管理（智能管理系统），锂电池组里的BMS一般是一块电路板。③ECU，汽车ECU是电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”，是现代汽车的控制核心。它和普通的电脑一样，由微控制器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。④CPU，计算机中央处理器。3.为了防止电动汽车误触电，在汽车的高压位置采用了哪些警示？答：①警示图标；②高压线采用橙色警示线。4.纯电动汽车高压安全设计中，对电缆、电缆接头以及接触器采取了哪些防护措施？答：①电缆：采用耐高低温、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、绝缘、抗UV老化等性能。常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡胶、硅橡胶等。②电缆接头：接头不能裸露，要防水防漏电，故采用密封插接式，然后用螺栓固定。③接触器：接触器是触点导电，触点要在密封的环境中工作，要防水防漏电。5.锂离子充电电池存在哪些安全隐患，采取了哪些有效措施进行防止？答：安全隐患为：①高压系统短路；②发生碰撞或翻车；③涉水或遭遇暴雨；④充电时车辆的意外移动。采取的措施为：高压线采用防水和防漏电设计，在电缆的外部套上专用防护软管；电池采用整体防水防振和耐冲击以及防振设计；关于电池充电，具有掉电保护。6.防止汽车误起动，采用了什么防范方法？答：通过钥匙锁进行防范，驾驶人将车辆钥匙打到“Start”档汽车才能起动，钥匙拔出通电开关不能闭合。7.电动汽车是蓄电池直流供电，为什么不采用直流电动机驱动而用变频交流电动机驱动？答：①主要原因是直流电动机是电刷导电，电刷故障率高，通过大电流时电刷发红不安全，电刷裸露不安全。②现在有无刷直流电动机，转子为永磁结构，定子绕组提供旋转磁场。其工作原理类似变频器驱动永磁转子同步电动机。其实技术上没有变频器成熟，效果上也不比变频器驱动永磁转子同步电动机强。8.制造永磁同步转子的材料中哪种材料起了关键性的作用？没有行吗？答：稀土材料。没有不行。稀土材料包括：轻稀土包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕。重稀土包括：钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。共17种元素。我国是稀土大国，稀土现在是战略物资。9.永磁转子同步三相交流电动机工作时为什么比笼形三相感应电动机节能？答：永磁转子同步电动机转子没有绕组，工作中没有电流；而笼型异步电动机工作中转子中有感应电流，电流在绕组中产生电损，因此要比永磁转子电动机损耗大。10.永磁转子同步电动机为什么不能在三相电网上应用？答：永磁转子同步电动机没有起动绕组，不能和旋转磁场同步，所以不能用。11.为什么说永磁转子同步电动机配合变频器应用是最佳组合？答：永磁转子同步电动机的定子和笼形三相电动机相同，工作中电动机是密封的，没有导电滑环，故障率是最低的；永磁同步转子又废除了笼型转子，一是可以节能，二是没有了笼形转子功率因数cosφ的影响，机械特性和直流电动机相似，快速性非常好。但是，在工频电源上不能起动。变频器是从0Hz开始启动，解决了永磁转子同步电动机的起动问题。12.永磁转子同步电动机为什么采用旋转变压器控制？答：永磁转子同步电动机的功率角“θ”需要旋转变压器检测控制。13.电动汽车变频器控制解决了哪些关键问题？答：①解决了电动汽车的调速问题；②解决了空间紧凑问题；③解决了智能化控制问题。④环保问题。14.知识扩展：纯电动汽车工作中就是一组高压蓄电池供电，但还需要12V、24V等低压直流电，这些低压直流电是怎样得到的？答：高压变低压是通过斩波器将高压直流电斩成高压脉冲（交流脉冲），再通过变压器降压，经二极管整流滤波，变成低压直流电。原理类似手机充电器。15.汽车空调涡旋空压机和螺杆空压机在结构上有哪些不同？为什么汽车空调选涡旋空压机而不选螺杆空压机？答：涡旋空压机是平面螺旋结构，螺杆空压机是平行螺杆结构，涡旋空压机比螺杆空压机占用体积小，结构紧凑。因为汽车空间有限，可选择范围很窄，故选择涡旋空压机。二、判断题1.电动汽车是高压特种设备，乘坐者的安全是第一位的。（√）2.电动汽车是靠在生产中的严格管理来保证汽车的电气安全。（×）3.电动汽车在运行中有一些安全隐患，这些安全隐患要用警示牌来提醒司乘人员。（×）4.电动汽车是高压带电体，在正常运行情况下要保证司乘人员的绝对安全；在风雨天气、甚至碰撞翻车也要保证司乘人员不能受到电气伤害。（√）5.一部新型纯电动汽车的产生，必须在舒适度、总体功能、先进程度以及外观形象高于传统的燃油汽车，其社会配套功能没有后顾之忧，才能被消费者认可。（√）6.变频器在纯电动轿车上的应用是赶时髦，不是唯一选择。（×）7.历史上是什么电能供电就选用什么电机，如直流供电选直流电机，三相交流供电选交流电机，脉冲供电选步进电机。现在是确定一种最佳电机驱动模式（三相交流驱动为最佳），应用于所有驱动设备上。（√）8.交流电的电压变换可采用变压器，在直流电路中进行电压变换可采用斩波器。（√）9.变频器在电动机控制领域处于霸主地位，其底气就是计算机控制和PWM脉宽控制技术。（√）。10.变频器控制笼形电动机作为组态模式，是看重了笼形电动机结构简单、故障率低。（√）11.三相笼形电动和三相永磁转子电动机比较，其工作效率差不多。（×）三、填空题1.电动汽车和燃油汽车比较，突出的优点是（没有空气污染）、（可控性能好）。2.纯电动汽车是由5部分组成，分别是：（汽车操作控制系统功能块）、（PDB电源分配器）、（变频器）、（BMS电池控制板）和（空调控制器）。3.新能源汽车的安全设计包括（维修安全）、（碰撞安全）和（电气安全）三个大项。4.电气安全设计包括5个子项，分别是（防止汽车误起动）、（高压系统预充电）、（绝缘电阻检测系统）、（短路保护器）和（高压互锁回路设计）。5.汽车变频器配备永磁同步交流电动机是（最佳）选择。6.变频器在电动汽车上的应用是（最佳）选择。7.变频器在电动汽车上应用，主要应用了变频器良好的（起动）、（调速）、（工艺）和（保护）功能。8.变频器在电动汽车上得到广泛应用，离不开（永磁同步电动机）的支持，和（旋转变压器）传感器的检测技术。9.变频器控制系统故障率很低，是变频器普及应用的原因（之一）。四、论述题1.现在是传统的燃油汽车、油电混合动力汽车和纯电动汽车三者争雄，争夺汽车市场。论证谁能最后胜出。提示：论述思路：①从国家发展、环境保护；②从技术更新、第四次工业革命的高度分析。2.纯电动汽车又称为智能纯电动汽车，论证为什么称为“智能”电动车。提示：论述思路：上网查一查，纯电动汽车应用了多少粒（片）电子器件和芯片，以此为论据，展开论述。项目8高压变频器在热电厂给水泵上的应用知识巩固答案一、简答题1.高压变频器是怎样解决高电压的？答：通过“功率单元”串联得到高电压。2.有一3kV中压变频器，相电压为多少伏？答：1700V。3.有一高压变频器，“每相”由9个功率单元串联，想得到10kV的线电压，每个功率单元的输出电压为多少V？每个功率单元的输出电压幅值为多少伏？答：每个功率单元的电压为640V，幅值为900V，4.“功率单元”的电路结构和低压变频器的异同点？答：共同点为：整流滤波电路相同；逆变电路低压变频器输出是三相交流电，高压变频器输出是单相交流电。5.假设功率单元输出电压为640V，整流滤波电容器采用450V耐压值的电容串联，需要几只串联才安全？答：640V输出电压的幅值为900V，即整流电压为900V。需要耐压450V的3只电容串联才安全。6.变压器的移相绕组是通过怎样的绕制工艺实现“移相”的？答：通过三相绕组在“△”形连接的基础上，在再△连接的3个顶端加绕“Y”形连接绕组（称延边），根据△连接和Y形连接相差30°初相角原理，改变延边绕组的匝数，可改变移相“度数”的大小；改变延边绕组的绕制方向，可以改变±相移。总位移量为60o。7.三相变压器的二次“多个绕组”采用延边移相连接，为什么可以消除整流产生的谐波？答：整流电路产生谐波是因为整流电流不连续造成的，三相整流电路“每相”的导电区域是±60o，整流电压每个周期为6个小波峰。通过移相技术，将同一台变压器上的多个三相绕组移相为不同的初相角，即可以得到多波峰整流。根据叠加原理，被整流电路没有了间断点，谐波也就消除了。8.我们在电工原理课程中学习过“叠加”原理，高压变频器中哪些电路应用了“叠加”原理？答：在电路中，根据“线性电路具有可叠加性”原理，“移相变压器”采用了叠加原理；功率单元串联采用了叠加原理。9.高压变频器上的HMI具有哪些功能，这些功能数据传递采用的是什么传输模式？答：HMI具有控制指令发布、工作状态监控和报警等功能。功能数据传递采用通信模式。10.HMI是用动画显示设备的动态情况，为什么不用视频监控？答：监视性质不同，视频监控是显示的设备的全景，占用流量大，重点不突出，图像面积小又看不清楚。动画显示实质是访问的变频器三相输出信号的有或无，有即运行，无就停机。11.高压变频器是由：“智能驱动器、PLC数字控制器、HMI指令控制器三位一体的智能设备”。现在三位一体设备还很多，你能举出几例吗？提示：工控设备需要两种控制信号，模拟信号和数字信号，变频器输出的是模拟信号，控制电动机连续转动；PLC输出的是数字开关信号，如起动停机、进刀退刀等。设备是依据指令来工作，HMI就是指令源。答：机器人等二、判断题1.高压变频器除了体积和输出电压比低压变频器大和高之外，在使用方法上没有太大的区别。（√）2.高压变频器和低压变频器没有共同之处，互相之间没有借鉴价值（×）3.高压变频器不能用万用表进行测量。（×）4.高压变频器在检修之前，要断开总开关，10min之后才能进行测量。（√）5.高压变频器在给水泵上应用，必须PID控制才能达到预期的节能效果。（√）6.给水泵在变频器控制改造之前先进行论证，这就是形式，没有实际意义。（×）7.变频器是科技含量高、能够改变电源输出电压和频率的传动设备，其用途非常广泛。（√）8.垃圾燃烧发电已经产业化，这离不开变频器的拉动。垃圾燃烧温度不够会产生有害气体二恶英，料、气、水必须精准供应，才能保证电厂正常运行。因此传动设备都是变频器控制。（√）9.生产企业节能降耗、计划生产、精准控制是现代企业的主导方针，变频器具有广泛的用武之地。（√）三、填空题1.高压变频器由（高压进线柜）、（移相变压器柜）、（功率单元柜）和（控制柜）等4大部分组成。2.直接将热能转换为蒸汽能的热电厂有（燃煤）热电厂、（燃气）热电厂、（垃圾焚烧）热电厂等。3.间接将热能换为蒸汽能的热电厂有（光电）热电厂，（核能）热电厂等。4.热电厂的发电效率和（蒸汽温度）、（蒸汽压力）成正比，（蒸汽温度）和（蒸汽压力）越高其发电效率越高。5.燃煤热电厂的自耗电设备，水泵有（凝结水泵）（高压给水泵），（冷却水泵）；风机有（预热风机）、（除尘风机）；其它设备有（煤斗）、（磨煤机）、（给煤机）等。6.核电厂的核反应堆导热介质是（金属钾钠熔液）；光热发电的热介质是（熔盐）；区别是（金属钾钠熔液是核反应堆的导热介质）。7.离心水泵主要由（水泵轴）、（叶轮）、（水封）、（轴承）和（机壳）等5大部分组成。8.在选择水泵时，低压小流量，选择（单吸离心）泵，中压大流量，选择（双吸离心）泵，高压供水选择（多级离心）泵。9.高压离心水泵有两项核心技术，一是（轴向力的消除）；二是（密封技术）。10.水泵转矩和转速的关系是（二次方减转矩）、功率和转速的关系是（是三次方减功率）；这种负载特性其起动（转矩小），起动时不用加装（起动设备）。四、简述题1.简述主控制板中的“光纤板”、“通信板”和“信号调整板”的基本功能答：（1）光纤板光纤板是通过“光纤”传递信号的线路板。光纤板上安装有光纤接口，通过接口将电信号转换为光信号，光信号通过光纤传递，在光纤的另一端安装有光电接口，将光信号还原为电信号。光纤传递信号没有电磁干扰，非常适合变频器应用。（2）通信板通信板上安装有通信接口，通信接口分RS232和RS485通信接口，每个通信接口都对应着接口电路，通信电路将通信信号按照“通信协议的格式”进行处理，通信才能正常进行。RS232是近距离通信接口，通信速率较高；RS485是远距离通信接口，通信速率较低。（3）信号调整板信号调整板是DCS和外部信号之间的模拟信号处理板。因为DCS是数字电路，不认模拟信号，故用信号调整板进行模-数转换和数-模转换。2.简述燃煤热电厂的工艺流程答：工艺流程顺序为：①燃料煤通过“磨煤机”磨成粉末，再通过“皮带给煤机”运到锅炉房，按照“锅炉”的燃烧要求进行投料；②锅炉在燃烧时要通过“预热风机”提供氧气助燃，燃烧后的烟雾要通过“除尘风机”进行排放；③锅炉由“凝结水泵”和“高压给水泵”为锅炉供水。锅炉在这3个方面的动力设备配合下，产生高压蒸汽，驱动汽轮机做功发电。3.简述“水封瓦”的工作原理答：高压水泄漏是水能释放的过程，为了减少泄漏，必须消耗水的动能。消耗的方法就是在水封瓦上加工出“齿槽”，改变水的泄漏路径，使水在泄漏中处于“碰撞”中，水的动能逐渐被消耗，压力消失，泄漏停止。4.简述为什么风机和水泵当出风量和出水量不加限制，就不用加装变频器（从水泵和风机原理及节能两方面进行分析）。答：①风机和水泵是减转矩特性，不需要加装变频器；②风机和水泵当出风量和出水量不加限制，加装变频器没有意义。5.简述“一拖一”限流方案图的工作原理答：简述要点：①限制谁的电流；②保护谁；③当限流结束QF1闭合，“限流电阻”被短路。项目9变频器在光伏发电并网技术上的应用知识巩固答案一、简答题1.为什么国家电网过去不用“调峰”控制，现在需要“调峰”控制？答：过去发电是发多少用多少的时代，很多设备因为没电而停产，不存在“调峰”问题。现在发电量属于过剩状态，又出现风力发电、太阳能发电等间歇发电厂并入电网，使电网无法正常运行。通过“调峰”技术，可以控制发电厂的发电量，多停少补，使电网保持平衡状态。2.实现电网“调峰”控制，要具备哪些条件？答：①储能电池（储能设备）。电网调峰是“多停少补”，如果要求精确调峰，就是储能电池，调峰反应快。现在很多“燃煤热电厂”都安装调峰“电池组”将晚上发的电储存起来用于调峰。②智能控制。只有智能设备才能进行远距离通信控制，通过电网的“调度室”对远程发电机进行“多停少补”发电控制。3.加入“调峰”控制的发电厂要增加哪些设备？答：储能电池和逆变设备。4..国家电网智能调峰系统，“调度中心”要和电网上的哪些设备保持通信联系?答：和风力发电机、光伏逆变器、调峰充电池以及负载保持联系。通信控制的目的是：监测负载的用电量，以负载的用电量为基准，调整发电机的发电量，达到二者平衡。5.何谓PN结？PN结有哪些特性？光纤接口采用的是PN的哪些特性？答：将P型半导体和N型半导体对接在一起，就形成PN结。PN结具有单向导电性，光伏特性、发光特性、温敏特性等。光纤接口采用的是PN的“光伏”和“发光”特性。6.太阳能电池板应用的是PN结的哪个特性？答：光伏特性。7.光伏电池板有“单晶硅”、“多晶硅”、“非晶硅”等多种，其工作原理是否相同？为什么？答：其工作原理是相同的，工作原理都是PN的光伏特性。只是材料和工艺上有些区别。8.光伏发电和光热发电有哪些区别？答：①发电原理不同。光伏发电是通过PN的光伏特性，在关照射下产生电流；光热发电是收集阳光的热量，然后通过热电转换发电。②设备结构不同。光伏发电直接发出的是电流，再通过交直流变换并网；光热发电是先收集光，在收集设备上要有跟踪设备，可转动的定日镜；在热电转换时还要有汽轮发电机组进行转换。成本是光伏发电的3倍左右。9.光伏电池发出的电能，要经历多少环节，上传到国家电网？答：首先通过“直流汇流箱”汇流，再传到“直流配电柜”进行配电分流；再进入“并网逆变器”逆变为三相交流电。再进入“交流配电柜”进行配电分配，部分三相交流电被厂内自用，剩下的通过“升压变压器”升压为10kV~35kV高压电，通过“并网控制柜”上传到电网。并网控制柜中主要是负荷开关、避雷器等设备。10.国家电网“调度中心”的通信信号进入到“光伏电厂”的哪一级设备？答：进入到光伏电厂的“主机监控系统”，通过主机监控系统控制“并网逆变器”发电情况。11.如果没有逆变器，光伏发电要想并网，可以采用什么方法来解决？答：采用直流电动机拖动三相交流发电机进行发电并网。但效率低，可控性差。二、判断题1.“发电储能”是以储能环节损耗最小为原则，比如光伏发出的是电能、风力发电机发出的也是电能，以充电电池储能效率最高。（√）2.光伏发电如果没有并入国家电网的支持，就不会发展为大型的产业。（√）3.光伏发电能够并入电网，由逆变器进行逆变效率是最高的。（√）4.光伏“逆变器”就是变频器的“逆变部分”，都是将直流电逆变为三相交流电。（√）三、填空题1.比亚迪充电电池柜由5部分组成，分别是（充电电池）、（空调器）、（消防系统）、（直流汇流模块）和（智能管理系统）。2.光伏逆变器由三大部分组成，分别是（逆变器）、（升压变压器）和（并网控制柜）。3.光伏“逆变器”为多功率单元，每个功率单元输出的是（三相交流电）；这些功率单元在变压器上是（并联）关系，目的是（提高变频器输出电流）。4.在图9-16