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变频器原理及应用试卷

变频器原理及应用试卷一.选择题

1．下列选项中，按控制方式分类不属于变频器的是（ D ）。

A ．U/f

B ．SF

C ．VC

D ．通用变频器

2．下列选项中，不属于按用途分类的是（ C ）。

A ．通用变频器

B ．专用变频器

C ．VC

3．IPM 是指( B )。

A ．晶闸管

B ．智能功率模块

C ．双极型晶体管

D ．门极关断晶闸管

4．下列选项中，不是晶闸管过电压产生的主要原因的是（ A ）。

A ．电网电压波动太大

B ．关断过电压

C ．操作过电压

D ．浪涌电压

5．下列选项中不是常用的电力晶体管的是（ D ）。

A ．单管

B ．达林顿管

C ．GRT 模块

D ．IPM

6．下列选项中，不是P-MOSFET 的一般特性的是（ D ）。

A ．转移特性

B ．输出特性

C ．开关特性

D ．欧姆定律

7．集成门极换流晶闸管的英文缩写是（ B ）。

A ．IGBT

B ．IGCT

C ．GTR

D ．GTO

8．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为（ A ）。

A ．2.342U

B ．2U

C ．2.341U

D ．1U

9．三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时，输出电压平均值d U 为为（ A ）

A ．2.342cos U

B ．2U

C ．2.341U

D ．1U

10．逆变电路中续流二极管VD 的作用是（ A ）。

A ．续流

B ．逆变

C ．整流

D ．以上都不是

11．逆变电路的种类有电压型和（ A ）。

A ．电流型

B ．电阻型

C ．电抗型

D ．以上都不是

12．异步电动机按转子的结构不同分为笼型和（ A ）。

A ．绕线转子型

B ．单相

C ．三相

D ．以上都不是

13．异步电动机按使用的电源相数不同分为单相、两相和（ C ）。

A ．绕线转子型

B ．单相

C ．三相

D ．以上都不是

14．三相异步电动机的转速n 为（ B ）。

A ．160f p

B ．160p (1)f S

C ．1f 60p

D ．以上都不是 15．带式输送机负载转矩属于（ A ）。

A ．恒转矩负载

B ．恒功率负载

C ．二次方律负载

D ．以上都不是

16．卷扬机负载转矩属于（ B ）。

A ．恒转矩负载

B ．恒功率负载

C ．二次方律负载

D ．以上都不是

17．风机、泵类负载转矩属于（ C ）。

A ．恒转矩负载

B ．恒功率负载

C ．二次方律负载

D ．以上都不是

18．下列选项中，不是常见的传动机构的是（ D ）。

A ．带与带轮

B ．齿轮变速箱

C ．涡轮蜗杆

D ．电动机

19．下述选项中，不是高中压变频器调速系统的基本形式的是（ D ）。

A ．直接高-高型

B ．高-中型

C ．高-低-高型

D ．交-交变频器

20．控制比较简单，多用于通用变频器，在风机、泵类机械的节能运转及生产流水线的工作台传动等的是（ A ）。

A ．/U f

B ．转差频率

C ．矢量控制

D ．直接转矩

21．直流电动机具有两套绕组，励磁绕组和（ A ）。

A ．电枢绕组

B ．它励绕组

C ．串励绕组

D ．以上都不是

22．异步电动机的两套绕组是定子绕组和（D ）。

A ．电枢绕组

B ．它励绕组

C ．串励绕组

D ．转子绕组

23．下述选项中，不是变频器的加速曲线的是（ D ）。

A ．线性方式

B ．S 形方式

C ．半S 形方式

D ．Y 形方式

24．频率给定中，数字量给定方式包括面板给定和（ B ）

A．模拟量 B．通信接口给定 C．电位器给定 D．直接电压（或电流）给定

25．频率给定中，模拟量给定方式包括直接电压（或电流）给定和（ C ）。

A．模拟量 B．通信接口给定 C．电位器给定 D．面板给定

26．下述选项中，不能由电磁式仪表测量的是（ D ）。

A．输入电压 B．输入电流 C．输出电流 D．输出电压

27．空气压缩机一般选（ A ）变频器。

A．通用型 B．专用型 C．电阻型 D．以上都不是

28．空气压缩机案例中，变频器一般采用（ A ）控制方式。

U f B．转差频率 C．矢量 D．直接转矩

A．/

29．供水系统中，供水系统的基本控制对象是（ A ）。

A．流量 B．电流 C．压强 D．温度

30．恒压供水系统中，控制流量大小的参变量为（ B ）。

A．流量 B．压力 C．压强 D．温度

31．恒压供水案例中，变频器一般采用（ A ）控制。

U f B．转差频率 C．矢量 D．直接转矩

A．/

32．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

33．IGBT属于（ B ）控制型元件。

A．电流 B．电压 C．电阻 D．频率

34．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

35．高压变频器指工作电压在（ D ）kV以上的变频器。

A．3 B．5 C．6 D．10

36．（ A ）变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。

A．电压型 B．电流型 C．电感型 D．以上都不是

A．转差率 B．旋转磁场的转速 C．转子转速 D．以上都不是

二.填空题

1．变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。

2．变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。

3. 只有一个环节就可以恒压恒频的交流电源转换为变压变频的电源，称为直接变频器，或称为交-交变频器。

4.变频器的频率指标有频率（范围）、频率（精度）、频率（分辨率）

5.三相鼠笼交流异步电动机主要有（变频）、（变转差）、（变极）三种调速方式

6．交-直-交变频器它是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经过逆变器将直流电变成频率和电压可调的

7．三相电源的线电压为380V，则通用变频器直流母线的平均电压是（513 ）V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上升至（760V）左右时，变频器过电压保护动作。

8．电流型变频器输出的电流波形为（矩形波），与负载性质无关；当带电动机负载时，输出的电压波形为近似（正弦波）；而电压型变频器输出的交流电压波形为（矩形波）。

9．在基频以下，变频器的输出电压随输出率的变化而变化，适合变频调速系统的（恒转矩负载特性）；在基频以上，变频器的输出电压维持电源额定电压不变，适合变频调速系统的（恒功率负载特性）。

10．根据调压方式的不同，交-直-交变频器又分为PAM

11．变频器供电电源异常表现的形式有（缺相）、（电压波动）和（瞬间停电）

12．.变频器容量选择的基本原则是（负载电流）不超过变频器的（额定电流）

的处理以及其他保护功能。

15.基频以下调速时，为了保持磁通恒定，必须保持U/F=(常数）。

17.变频器主电路由（整流）电路、（中间）电路、（逆变器）三部分组成

18．电力二极管引出两个极，分别称为阳极A

19．GTO

21．P-MOSFET

23．IGBT

31．高（中）压变频器按主电路的结构方式分为交-

34．变频器频率给定有两种方法，一种是用变频器的操作面板来输入频率的数字量；另一种是从控制接线端子上用外部给定信号进行调节

36J f 表示。

37．设定跳跃频率J1f =30Hz ，J2f =35Hz 。若给定频率为32Hz 。

38。

40．变频器的控制端子中设置3个开关x1、x2、x3率档。

42．PID

44．变频器的主电路，通常用R 、S 、T

46．变频器的主电路中，并防止掉电及故障后的再起动。

47．变频器的主电路中，明显改善功率因数。

49．目前变频器主要使用的串行接口有RS-232

53。

问题，可立即自动切断电源。

61．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。

62．变频器具有多种不同的类型：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（或PWM）__型。

63．变频器具有多种不同的类型：按用途可分为专用型变频器和___通用____型变频器。

64．变频器的PID功能中，P

三.判断题

1.（×）交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样，为50Hz。

2．（√）电流型勃起适用于频繁可逆运转的变频器和大容量的变频器中。

3．（√）电力二极管常用于将交流电变为直流电的整流电路中，也常用于具有回馈或许留作用的逆变电路中。4．（√）晶闸管的门极触发电流很小，一般只有几十毫安到几百毫安。

5．（√）晶闸管导通后，从阳极到阴极可以通过几百、几千安的电流。

6．（√）要使导通的晶闸管阻断，必须将阳极电流降低到一个称为维持电流的临界值下。

7．（√）GTO具有自关断能力，属于全控器件。

8．（√）GTR是具有自关断能力的全控器件。

9．（√）电力MOS场效应晶体管简称P-MOSFET，具有驱动功率小、控制线路简单、工作频率高等特点。10．（√）IGBT综合了MOSFET和GTR的优点，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。

11．（√）IPM的智能化表现为可以实现控制、保护、接口3大功能，构成混合式功率集成电路。12．（√）电力二极管的内部结构是一个PN结，加正向电压导通，加反向电压截止，是不可控的单向导通器件。

13．（√）变频器的电容滤波，由于电容量比较大，一般采用电解电容。

14．（×）电压型逆变电路由于能量只能单方向传送，不能适应再生制动运行，因此应用范围很广，不受限制。15．（×）交-交变频由于没有中间环节，能量转换效率较高，广泛应用于大功率的三相异步电动机和同步电动机的高速变频调速。

16．（√）交-交变频由于输出的频率低和功率因数低，其应用受到限制。

U是指电动机在额定情况下运行时，外加于定子绕组上的相电压。17．（×）电动机铭牌上的额定值

I是指电动机在额定情况下运行时，定子绕组中能够长期、安全、连续通18．（√）电动机铭牌上的额定值

过的最大线电流。

P是指电动机在额定电压、额定频率下运行时，电动机轴上能够长期、安19．（√）电动机铭牌上的额定值

全、稳定的输出最大机械功率。

20．（√）由于变频器的保护功能较齐全，且断路器也有过电流保护功能，因此进线侧可不接熔断器。21．（√）对于连续工作的负载来说，用于电动机在运行期间能够达到稳定温升，因此不允许电动机过载。22．（√）高（中）压变频器通常指电压等级在1kV以上的大容量变频器。

23．（×）按国际惯例，高压变频器通常指电压在1kV以上小于10kV的大容量变频器。

24．（×）按国际惯例，中压变频器通常指电压等级在10kV以上的大容量变频器。

25．（×）直流电动机两套绕组的磁场在空间上互差电角度。

26．（√）变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。

27．（√）变频器矢量控制模式下，电动机的极数一般以4极电动机为最佳。

28．（√）变频器矢量控制模式下，变频器与电动机的连接线不能过长一般在30m以内。

29．（√）直接转矩控制是直接分析交流电动机的模型，控制电动机的磁链和转矩。

30．（√）变频器的输出端子不能连接到电力电容器或浪涌吸收器上。

31．（√）变频器的输出频率及变频器实际输出的频率，是整个拖动系统的运行频率。

f表示。

32．（√）变频器基准频率也叫基本频率，用

33．（√）变频器基准电压是指输出频率到达基准频率时变频器的输出电压，通常取电动机的额定电压。34．（√）若没有什么特殊要求，一般的负载都选用线性方式。

35．（√）变频器的主电路中，输出交流电抗器可抑制变频器的辐射干扰和感应干扰，还可抑制电动机的振动。36．（√）变频器的主电路中的输出交流电抗器是选购件，当变频器干扰严重或电动机振动时，可考虑接入。37．（√）变频器面板显示，在变频器处于停机状态时，LED显示窗口停机状态参数，运行指示灯熄灭。38．（√）变频器面板显示，在变频器接到正确的运行命令后，进入运行状态，LED显示窗口显示运行的状态参数，正转或反转运行指示灯亮。

39．（√）变频器面板显示，在变频器处于停机状态时，如果有故障，LED显示窗显示相应的故障代码。40．（√）变频器处于运行状态时，如果有故障，变频器立即停机。

41．（√）所谓外接给定，就是变频器通过信号输入端从外部得到频率的给定信号。

42．（√）给定频率与给定信号之间的关系曲线，称为频率给定线。

43．（×）由于RS-485串行接口的适用范围只有30m，故在变频器中使用的多为RS-232。

44．（×）PC与变频器的通讯协议唯一。

45．（√）变频器安装和维护必须遵守操作规则，方可保证变频器长期、安全、可靠地

46．（×）变频器可存储在阴暗、潮湿的地方。

47．（√）变频器应避免储存于含有腐蚀性气体、液体的环境中。

48．（×）变频器可水平安装。

49．（√）变频器内部装有冷却风扇，相邻的物品和挡板将必须保持足够的空间。

50．（×）变频器与电动机之间的连接线越长越好。

51．（√）变频器控制回路易受外界干扰，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。

52．（√）变频器主、控电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。

53．（×）变频器运行时，不会对电网电压造成影响。

54．（√）变频器容量较大时，可为其单独配置供电变压器，防止电网对变频器的干扰。

55．（√）磁电式仪表只能用来测量直流电流和电压。

56．（√）数字电压表不可测量变频器的输出电压。

57．（√）风机变频调速参数设置，上限频率不应超过额定频率。

58．（×）风机变频调速参数设置，下限频率一般为0。

59．（√）风机变频调速参数设置，容量越大，加减速时间越长。

60．（√）风机变频调速参数设置，加减速方式以半S方式比较适宜。

61．（√）变频器的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。

62．（√）P-MOSFET的一般特性有转移特性、输出特性、开关特性。

63．（×）调速范围是指一个固定的速度值。

64．（√）变频器调速主要用于三相笼型异步电动机。

65．（ × ）整流电路的功能是将直流电转换为交流电。

66．（ √ ）逆变电路的功能是将交流电转换为直流电。

67．（ √ ）电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。

68．（ √ ）采用SF 控制时，系统要有速度反馈。

四.简答题

1.变频器的发展趋势有哪些？

答案：网络智能化、专门化、一体化、环保无公害

2．变频器主要应用在哪些方面？

答案：节能、自动化系统、提高工艺水平和产品质量

3．什么叫变频器？

答案：变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。

4．通用变频器的发展方向是什么？

答案：低成本的简易型通用变频器；高性能的多功能通用变频器

5.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

6．电力二极管的伏安特性是什么？

答案：电力二极管的阳极和阴极间的电压和流过管子的电流之间的关系

7. 什么是晶闸管的导通控制？

答案：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的门极和阴极间也加正向电压形成触发电流，即可使晶闸管导通。

8．晶闸管的主要参数有哪些？

答案：电压、通态平均电流、IH 、（IL 、TSM I 、du/dt 、di/dt ）写三个即可

9．解释调速范围。

答案：电动机在额定负载时所能达到的最高转速与最低转速之比

10．什么是晶闸管的维持电路？

答案：在室温或门极断开时，器件从较大的通态电流降至维持通态所必需的最小电流

11．晶闸管有哪些保护？

答案：过电流保护、过电压保护

12．画出交-直-交变频器的主电路图。

答案：

13．什么是动力制动？其有何别称？

答案：利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电动机的再生电能的方式；

别称再生制动

14．解释PAM 。

答案：一种通过改变电源电压d U 或电源电流d I 幅值，来进行输出控制的方式。

15．解释PWM 。

答案：是脉宽调制型变频，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变调制周期来控制其输出频率。

16．SPWM 波形成的方法有哪些？

答案：自然采样法、数字控制法、采用SPWM 专用集成芯片

17．什么是交-交变频？

答案：把电网频率的交流电变换成频率可调的交流电

18．异步电动机变频调速的理论依据是什么？

答案：x 0x 60f n p

。 19．例举高中压的交-交变频器的应用场合。

答案：冶金、钢铁 20．高中压变频器的技术要求主要体现在哪几个方面？

答案：可靠性要求高；对电网的电压波动容忍度大；降低谐波对电网的影响；改善功率因数；抑制输出谐波成分；抑制共模电压和d d u t

影响 21．目前常用的变频器采用的控制方式有哪些？

答案： /U f 控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制和单片机控制

22./U f 控制曲线的种类有哪些？

答案：基本/U f 控制曲线、转矩补偿的/U f 曲线、负补偿的/U f 曲线、/U f 比分段的补偿线

23．什么是二次方律负载？

答案：指转矩与速度的二次方程正比例变化的负载

24．什么是转差频率（SF）控制？

答案：是检测出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度对应的频率与转差频率之和作为变频器的给定输出频率。

25．什么是加速时间？

答案：指工作频率从0Hz上升到基本频率所需要的时间。

26．什么是减速时间？

答案：指变频器的输出频率从基本频率下降到0Hz所需要的时间。

27．变频器的保护功能有哪些？

答案：过电流保护、电动机过载保护、过电压保护、欠电压保护和瞬间停电的处理。

28．什么是给定信号？

答案：在变频器中，通过面板、通信接口或输入端子调节频率大小的指令信号

29．变频器常见故障有哪些？

答案：过电流、过电压、欠电压、变频器过热、变频器过载、电动机过载

30．变频调速恒压供水系统设计时，应遵循哪些原则？

答案：蓄水池容量应大于每小时最大供水量、水泵扬程应大于实际供水高度、水泵流量总和应大于实际最大供水量

31. 变频调速的基本原理

f，就可以平滑地改变电动机的同步转速和相应的电动机转速，从而实现异步电动改变异步电动机的供电频率

机的无级调速，这就是变频调速的基本原理。

32.试述变频调速系统的优点。

答：变频调速的优点主要有：

（1）调速范围宽，可以使普通异步电动机实现无级调速；

（2）启动电流小，而启动转矩大；

（3）启动平滑，消除机械的冲击力，保护机械设备；

（4）对电机具有保护功能，降低电机的维修费用；

（5）具有显著的节电效果；

（6）通过调节电压和频率的关系方便的实现恒转矩或者恒功率调速。

信你自己罢！只有你自己是真实的，也只有你能够创造你自己

变频器复习题及答案

1、输出电磁滤波器安装在变频器和电动机之间，抑制变频器输出侧的浪涌电压。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__型变频器。 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专用型。 2．变频器的组成可分为主电路和控制电路。 4．变频器安装要求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120mm 。变频器按控制方式分类：压频比控制变频器（ V/f ）、转差频率控制变频器（SF ）、矢量控制（VC ）、直接转矩控制。变频器产生谐波时，由于功率较大，因此可视为一个强大的干扰源，其干扰途径与一般电磁干扰途径相似，分别为传导、辐射和二次辐射、电磁耦合、边传导边辐射等。 13．输入电源必须接到变频器输入端子R 、S 、T 上，电动机必须接到变频器输出端子U 、V 、W 上。交-交变频根据其输出电压的波形，可以分为矩形波及正弦波型两种。高（中）压变频调速系统的基本型式有直接高-高型、高-中型和高-低-高型等三种。 8．（：对）电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 5.（错）交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样，为50Hz 。 16．变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革命，即交流调速取代直流调速。 19．SCR 是指(可控硅)。 20．GTO 是指(门极关断晶闸管)。 21．IGBT 是指(绝缘栅双极型晶体管 )。 22．IPM 是指(智能功率模块)。 53．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为（）。 A ．2.342U B ．2U C ．2.341U D ．1U 107．下述选项中，（）不是高中压变频器调速系统的基本形式。 A ．直接高-高型 B ．高-中型 C ．高-低-高型 D ．交-交变频器 116．（）变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。对

变频器的原理及应用

变频器的原理及应用飞机工业（集团）动力处晓黎

摘要由于变频调速有显著的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。关键词：变频器、使用寿命、合理选择一、变频器的原理近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1 变频器的工作原理交流电动机的同步转速表达式为： n＝60 f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的围变化时，电动机转速调节围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。变频调速在调频围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。二、变频器结构和分类变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

《变频器原理及应用》模拟试卷1答案

《变频器原理及应用》模拟试卷1答案一、填空题 1.面板控制，外接模拟量控制，电位器控制，通讯控制。 2.交-交型，交-直-交型，通用型，专用型。 3.段速控制，加减速 4.电力电子器件，工频交流电，频率和电压 5.主电路，控制电路 6. V/f=常数 7.整流电路，逆变电路 8.整流电路、逆变电路 9.恒转矩调速，恒功率调速 10.比例，积分，微分二、单选题 1. A 2. B 3. C 4. C 5. A 6. B 7. C 8. B 9. B 10.D 11. B 三、多选题 1.A、B、C 2. A、B、C

3.A、B 4．A、B、C、D 5． A、B、C、D 6. A、B、C 四．简答题 1．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MOSFET 和GTR的优点，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。 2．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。 3. 变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤？答：变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤。 1) 查功能码表，找出需要预置参数的功能码。 2) 在参数设定模式(编程模式)下，读出该功能码中原有的数据。 3) 修改数据，送入新数据。 4.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压，即恒V／f控制，为什么？答：在额定频率以下调节频率，同时也改变电压，通常是使V／f为常数，是为了使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 5. 矢量控制有什么优越性？答：矢量控制系统的优点：1）动态的高速响应；2）低频转矩增大；3）控制灵活。 6. 变频器主电路的电源输入侧连接断路器有什么作用？答：连接断路器的作用：1）接通和分断负载电路；2）隔离作用；3）保护作用。 7.变频器安装时周围的空间最少为多少？答：变频器在运行中会发热，为了保证散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间，左右5cm以上，上下15cm以上。 8.变频器运行为什么会对电网产生干扰？如何抑制？

《变频器原理及应用》课程教学大纲文档

《变频技术》课程教学大纲一.课程说明本课程的配套教材是高职高专规划教材《变频器原理及应用》，本书内容主要包括：电力电子器件简介，变频器的基本组成原理，电动机变频调速机械特性，变频器的控制方式，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。二、前续课程电子技术，电机与拖动基础，自动控制系统，PLC编程控制，单片机原理与应用等。三、学时分配总学时为64学时，包括：理论课时48学时、实验课时16学时四、理论课程内容：（48学时）第1章：概述 1.1变频技术的发展 1.2变频器的基本类型 1.3变频器的应用第2章：电力电子器件 2.1 电力二极管（PD） 2.2 晶闸管（SCR） 2.3 门极可关断（GTO）晶闸管 2.4 电力晶体管（GTR） 2.5 电力MOS场效应晶体管（P-MOSFET） 2.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 2.7 MOS控制晶闸管（MCT） 2.8 静电感应晶体管（SIT） 2.9 集成门极换流晶闸管（IGCT） 2.10 智能功率模块（IPM）第3章：交—直—交变频技术 3.1 整流电路 3.2 中间电路 3.3 逆变电路的工作原理及基本形式 3.4 电压型逆变电路 3.5 电流型逆变电路 3.6 SPWM控制技术 3.7 电流跟踪控制的PWM逆变器

3.8 电压空间矢量控制的PWM逆变器第4章：交—交变频技术 4.1 单相输出交—交变频电路 4.2 三相输出交—交变频电路 4.3 矩形波交—交变频第5章：电动机与拖动系统（系统简述）第6章：高（中）压变频器 6.1 高（中）压变频器概述 6.2 高（中）压变频器主电路结构第7章：变频器的控制方式 7.1 U/f控制 7.2 转差频率控制（SF控制） 7.3 矢量控制（VC） 7.4 直接转矩控制 7.5 单片机控制第8章：变频器系统的选择与操作 8.1 变频器的原理框图与接线端子 8.2 变频器的频率参数及预置 8.3 变频器的主要功能及预置 8.4 变频器的选择 8.5 变频调速系统的主电路及电器选择 8.6 变频器系统的控制电路 8.7 变频器的操作与运行 8.8 外接给定电路 8.9 变频器与PLC的连接 8.10 变频器“1控X”切换技术 8.11 变频器与PC的通信第9章：变频器的安装与维护（简述）第10章：变频器应用实例 10.1 变频调速技术在风机上的应用 10.2 空气压缩机的变频调速及应用 10.3 变频器在供水系统节能中的应用 10.4 中央空调的变频技术及应用 10.5 中压变频器在潜油电泵中的应用 10.6 矿用提升机变频调速系统

《变频器原理及应用》测试题

《变频器原理及应用》测试题一、填空题（每空1分，共25分） 1.频率控制是变频器的基本控制功能，控制变频器输出频率的方法有、、和。 2.变频器的分类，按变换环节可分为和，按用途可分为和。 3.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，为了适应这种控制要求，变频器具有功能和多种时间设置功能。 4. 变频器是通过的通断作用将变换为均可调的一种电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为和。 6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证。 7. 变频器的制动单元一般连接在和之间。 8. 变频器的主电路由、滤波与制动电路和所组成。 9.变频调速时，基频以下调速属于，基频以上属于。 10.变频器的PID功能中，P指，I指，D指。二、单选题（每题1分，共11分） 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 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 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，这时变频器的输出电压就必须从400V改变到约（）V。 A 400 B 100 C 200 D 250 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 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 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到（）保护作用。 A 过热 B 过载 C 过压 D 欠压 7.下面那种原因可能引起欠压跳闸（）。 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 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 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 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 11. 变频器主电路的交流电输出端一般用（）表示。 A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、Z 三、多选题（每题2分，共12分） 1.电动机的发热主要与（）有关。 A 电机的有效转矩 B 电机的温升 C 负载的工况 D 电机的体积 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 D 消除了工频影响 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 C 交-直-交变频器 D 交-交变频器 4．变频器的控制方式分为（）类 A U/f控制 B 矢量控制 C 直接转矩 D 转差频率控制 5．变频器具有（）优点，所以应用广泛。 A 节能 B 便于自动控制 C 价格低廉 D 操作方便 6. 高（中）压变频调速系统的基本形式有（）种。 A 高-高型 B 高-中型 C 高-低-高型 D 高-低型

变频调速习题与答案)

课后辅导题一一、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、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ B ）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 3、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ B ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 4、IGBT属于（ B ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 5、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 6、电力晶体管GTR属于（ A ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率二简单综合题 1、按照转子结构的不同，三相异步电动机分为哪两大类？从运行可靠性上看，上述哪一类电动机具有优越性？ 2、三相异步电动机的转速n与哪些因素有关？答：三相异步电动机的转速n与电源频率?1、磁极对数P、转差率s有关。 3、三相异步电动机有哪些调速方式？并比较其优缺点。答：三相异步电动机有变极调速、变转差率调速和变频调速三种调速方式。变极调速是有级调速，调速的级数很少，只适用于特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。变转差率调速时，随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率会降

低。变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。 4、在三相异步电动机的机械特性曲线上，标出与下列转速对应的转矩：、、。 5、变频调速时，改变电源频率?1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?1下降，U1不变，则Φm上升。因为 Φm已设计在接近饱和处，Φm上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏；若?1上升， U1不变，则Φm下降，将使工作电流下降。由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变，即电动机的转矩不变，在?1变化的同时，U1必须同时变化，使 U1与?1的比值保持恒定，即U1/?1 =常数。 6、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。 7、说明三相异步电动机低频起动的优越性。答：电动机以很低的频率起动，随着频率的上升，转速上升，直至达到电动机的工作频率后，电动机稳速运行。在此过程中，转速差△n被限制在一定的范围，起动电流也将被限制在一定的范围内，而且动态转矩△T很小，起动过程很平稳。 8、说明三相异步电动机直流制动的原理，并描绘制动前后的机械特性曲线。 9、变频调速时，由于?1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。 10、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。 11、画出GTO的伏安特性曲线，并说明其工作原理。 12、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。 13、说明什么是脉冲宽度调制技术？ 14、PWM逆变电路的单极性控制和双极性控制有什么区别？ 15、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。

变频技术原理与应用试题三及答案

变频技术原理与应用试题三及答案一、是非题。（正确的在括号内画√，错的画×，每题1分，共10分） 1. 从工作原理上讲，变频技术就是把工频交流电变成相同频率的交流电。（） 2. 交流—交流变频技术适应于低转速大容量的电动机负载。（） 3. 晶闸管主要用于电压控制型开关器件，通过控制晶闸管触发脉冲的触发角，实现小电流控制大功率的变换。（） 4. 不可控器件不能用控制信号来控制其通断。（） 5. 晶体管的特性是在低发射极电流下电流放大系数α很大，而当发射极电流建立起来之后，α迅速减小。（） 6. 当晶闸管加反向阳极电压时，晶闸管不会导通。（） 7. 功率MOSFET是利用栅源电压的大小来改变半导体表面感生电荷的大小，从而控制漏极电流的大小。（） 8. MCT是采用集成电路工艺制成的。（） 9. 为使晶闸管可靠触发，触发电路提供的触发电压和触发电流等于晶闸管产品参数提供的门极触发电压与触发电流值。（） 10. 变频器的过负载率用于变频器过负载保护，不适用于电动机过负载保护。（）二、名词解释。（每题2分，共10分） 1. 变频器多段速度控制功能 2. 维持电流I H 3. 通态电流临界上升率d i/d t

4. 功率集成电路 5. 基本频率f b（简称基频）三、填空题。（每题1分，共10分） 1. 常见的大功率晶闸管，其外形有两种封装。 2. 晶闸管具有个PN结。 3. 晶闸管的阳极伏安特性是指晶闸管之间的关系曲线。 4. 晶闸管在使用时，为保证可靠、安全地触发，触发电路所提供的触发电压、电流和功率应限制在。 5. 当晶闸管散热条件不满足规定要求时，则元件的额定电流应立即使用，否则元件会由于结温超过允许值而损坏。 6.功率晶体管有两种结构。 7. GTR是一种双极型半导体器件，即其内部电流由两种载流子形成。 8.功率MOSFET是利用的大小来改变半导体表面感生电荷的大小，从而控制漏极电流的大小。 9.变频技术的核心部分就是。 10. 为适应变频调速的需要，变频电源必须在变频的同时实现。四、简答题。（每题5分，共20分） 1. 如何抑制晶闸管的正向电压上升率d u/d t？

变频器技术应用题库与部分答案

变频器技术应用题库与部分答案《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：F009B：F010C：F011D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（B）V。 A：200B：220C：400D：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（B）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（C）g。 A：1B：C：D： 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=0B：F10=1C：F11=0D：F11=1 16、N2系列台安变频器操作面板上的显示屏幕可显示（b）位数字或字母。 A：2B：3C：4D：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）

变频器第2章习题2解答

第2章习题2答案 1.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I A降低到维持电流 I H以下，上述正反馈无法维持，管子自然关断。维持电流I H是保持晶闸管导通的最小电流。 2. 说明GTO的开通和关断原理。与普通晶闸管相比较有何不同？答：GTO开通过程与普通晶闸管相似，在GTO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。关断过程是通过在GTO控制极施加关断脉冲（门极G 和阴极K间也加负向电压）实现的。 3. GTO有哪些主要参数？其中哪些参数与普通晶闸管相同？哪些不同？答：GTO的多数参数与普通晶闸管相同，意义不同的参数有：（1）最大可关断阳极电流ＩTGQM (2）关断增益G off 4. GTO为什么要设置缓冲电路？说明缓冲电路的工作原理。答：GTO关断时，抑制阳极电流下降过程中所产生的尖峰阳极电压Ｕp，以降低关断损耗，防止结温升高；抑制阳极电压ＵＡk的上升率d u／d t，以免关断失败；GTO开通时，缓冲电容通过电阻向GTO放电，有助于所有GTO元达到擎住电流值。因此，缓冲电路不仅对GTO 具有保护作用，而且对于GTO的可靠开通和关断也具有重要意义。以图2-13为例说明缓冲电路的工作原理。图中R、L为负载，VD为续流二极管，L A是GTO导通瞬间限制d i／d t的电感。R s C s 和VD s组成了缓冲电路。 GTO的阳极电路串联一定数值的电感LＡ来限制d i／d t，当门极控制关断时抑制阳极电流ＩA的下降，d i／d t在电感LＡ上感应的电压尖峰Ｕp通过VD A和ＲA 加以限制。当GTO开通瞬间，电容C s要通过阻尼电阻R s向GTO放电，若R s小，则C s放电电流峰值很高，可能超出GTO的承受能力。为此，增加了二极管VD s，在GTO关断时，用ＶＤs的通态内阻及GTO关断过程中的内阻来阻尼L A和C s谐振。R s则用于GTO开通时，限制 C s放电电流峰值，并于GTO关断末期ＶＤs反向恢复阻断时阻尼L A和C s谐振。 5. GTR的应用特点和选择方法是什么？答：GTR的热容量小，过载能力低，过载或短路产生的功耗可能在若干徽秒的时间内使结温超过最大允许值而导致器件损坏。为此GTR的驱动电路既要及时准确地测得故障状态，又要快速自动实现保护，在故障状态下迅速地自动切除基极驱动信号，避免GTR损坏。保护类型包括抗饱和、退抗饱和、过流、过压、过热及脉宽限制等多方面。此外，驱动电路还得具有能在主电路故障后自动切断与主电路联系的自保护能力。 6. P-MOSFET的应用特点和选择方法是什么？答：P-MOSFET的栅极是绝缘的，属于电压控制器件，因而输入阻抗高，驱动功率小，电路简单。为了正确的控制P-MOSFET的开通和关断，对栅极驱动电路提出如下要求： 1）触发脉冲的前后沿要陡峭，触发脉冲的电压幅值要高于器件的开启电压，以保证P-MOSFET的可靠触发导通。 2）开通时以低电阻对栅极电容充电，关断时为栅极电容提供低电阻放电回路，减小栅极电容的充放电时间常数，提高P-MOSFET的开关速度。 3）P-MOSFET开关时所需的驱动电流为栅极电容的充放电流。P-MOSFET的极间电容越大，

变频器原理与应用第二版王廷才课后习题解答

变频器原理及应用习题解析第1章概述 1.什么叫变频器？变频调速有哪些应用？答：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。变频调速的应用主要有：①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60%；②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域；③在自动化系统中的应用。例如，化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础？答：变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱？答：计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识

系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何？答：①智能化；②专门化；③一体化； ④环保化. 5.按工作原理变频器分为哪些类型？按用途变频器分为哪些类型？答：按工作原理变频器分为：交-交变频器和交-直-交变频器两大类。按用途变频器分为：①通用变频器；②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？答：交-交变频器的主电路只有一个变换环节，即把恒压恒频（CVCF）的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源；而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型？答：按控制方式变频器分为：①V/f控型变频器；②转差频率控制变频器；③矢量控制变频器；④直接转矩控制变频器。第2章变频器常用电力电子器件 1.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I A降低到维持电流I H以下，上述正反馈无法维持，管子自然关断。维持电流I H是保持晶闸管导通的最小电流。 2. 说明GTO的开通和关断原理。与普通晶闸管相比较有何不同？

变频器原理及应用试卷

变频器原理及应用试卷一.选择题 1．下列选项中，按控制方式分类不属于变频器的是（ D ）。 A ．U/f B ．SF C ．VC D ．通用变频器 2．下列选项中，不属于按用途分类的是（ C ）。 A ．通用变频器 B ．专用变频器 C ．VC 3．IPM 是指( B )。 A ．晶闸管 B ．智能功率模块 C ．双极型晶体管 D ．门极关断晶闸管 4．下列选项中，不是晶闸管过电压产生的主要原因的是（ A ）。 A ．电网电压波动太大 B ．关断过电压 C ．操作过电压 D ．浪涌电压 5．下列选项中不是常用的电力晶体管的是（ D ）。 A ．单管 B ．达林顿管 C ．GRT 模块 D ．IPM 6．下列选项中，不是P-MOSFET 的一般特性的是（ D ）。 A ．转移特性 B ．输出特性 C ．开关特性 D ．欧姆定律 7．集成门极换流晶闸管的英文缩写是（ B ）。 A ．IGBT B ．IGCT C ．GTR D ．GTO 8．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为（ A ）。 A ．2.342U B ．2U C ．2.341U D ．1U 9．三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时，输出电压平均值d U 为为（ A ） A ．2.342cos U B ．2U C ．2.341U D ．1U 10．逆变电路中续流二极管VD 的作用是（ A ）。 A ．续流 B ．逆变 C ．整流 D ．以上都不是 11．逆变电路的种类有电压型和（ A ）。 A ．电流型 B ．电阻型 C ．电抗型 D ．以上都不是 12．异步电动机按转子的结构不同分为笼型和（ A ）。

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变频器的原理及应用优选稿

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变频器的原理及应用沈阳飞机工业（集团）有限公司动力处范晓黎摘要由于变频调速有显着的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。关键词：变频器、使用寿命、合理选择一、变频器的原理近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1变频器的工作原理交流电动机的同步转速表达式为： n＝60f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动

器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。二、变频器结构和分类变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 2.1变频器的结构（1）主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波中间直流环节：中间直流储能环节，在它和电动机之间进行无功功率的交换。逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦控制电路：常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等，其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。目前许多变频器已经采用微机来进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，靠软件来完成各种功能。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。

变频器原理及应用第8章习题解答

第8章习题解答 1. 什么是V ／f 控制？变频器在变频时为什么还要变压？答：V ／f 控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使V ／f 为常数，变频器在变频时还要变压是为了使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 2.说明恒V ／f 控制的原理。答：E 1为每相定子绕组的反电动势，它是定子绕组切割旋转磁场而产生的，其有效值计算如下： M N N k f E Φ=111144.4 由于4.44k N1N 1均为常数，所以定子绕组的反电势E 1可用下式表示： M f E Φ∝11 在额定频率时即f 1=f N 时，可以忽略△U ，可得到： U 1 ≈ E 1 因此进而得到： U 1 ≈ E 1∝f 1ΦM 此时若U 1没有变化，则E 1也可认为基本不变。如果这时从额定频率f N 向下调节频率，必将使ΦM 增加，即f 1↓→ΦM ↑。由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，ΦM 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ΦM 不变，可以让 =1 1f E 常数有U 1 ≈ E 1，即可写为： =1 1f U 常数因此，在额定频率以下，即f 1＜f N 调频时，同时下调加在定子绕组上的电压，即恒V ／f 控制。

3.什么是转矩补偿？答：转矩提升是指通过提高V ／f 比来补偿f x 下调时引起的T Kx 下降。即通过提高U x (k u ＞k f )使得转矩T Kx 提升 4.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U x 提升过多，E x 在U x 中占的比例会相对减小(E x ／U x 减小)，其结果是使磁通ΦM 增大，从而达到新的平衡。即： ↑→↑→Φ↑→↑→↓→↑↑→x x x M x x x U E E I I U E U 01 由于ΦM 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。 5.为什么变频器总是给出多条V ／f 控制曲线供用户选择？答：给出多条V ／f 控制曲线供选择，是由于具体的补偿量的计算非常复杂，因此在实际操作中，常用实验的办法来选择V ／f 曲线。 6.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。 7.选择V ／f 控制曲线常用的操作方法分为哪几步？答：选择V ／f 控制曲线常用的操作有下面几个步骤： 1) 将拖动系统连接好，带上最重的负载。 2) 根据所带负载的性质，选择一个较小的V ／f 曲线，在低速时观察电动机的运行情况，如果此时电动机的带负载能力达不到要求，需将V ／f 曲线提高一档。依此类推，直到电动机在低速时的带负载能力达到拖动系统的要求。 3) 如果负载经常变化，在2)中选择的V ／f 曲线，还需要在轻载和空载状态下进行检验。方法是：将拖动系统带以最轻的负载或空载，在低速下运行，观察定子电流I 1的大小，如果I 1过大，或者变频器跳闸，说明原来选择的V ／f 曲线过大，补偿过分，需要适当调低V ／f 曲线。 8.什么是转差频率控制？说明其控制原理。

变频器的原理及应用

变频器的原理及应用沈阳飞机工业（集团）有限公司动力处范晓黎

摘要由于变频调速有显著的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。关键词：变频器、使用寿命、合理选择一、变频器的原理近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1 变频器的工作原理交流电动机的同步转速表达式为： n＝60 f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。二、变频器结构和分类变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

变频器原理及应用第10章习题解答

第10章习题解答 1. 变频器储存时应注意哪些事项？答：① 必须放置于无尘垢、干燥的位置。 ② 储存位置的环境温度必须在-20℃～+65℃范围内。 ③ 储存位置的相对湿度必须在0％～95％范围内，且无结露。 ④ 避免储存于含有腐蚀性气体、液体的环境中。 ⑤ 最好适当包装存放在架子或台面上。 ⑥ 长时间存放会导致电解电容的劣化，必须保证在6个月之内通一次电，通电时间至少5小时，输入电压必须用调压器缓缓升高至额定值。 2. 变频器的安装场须满足什么条件？答：变频器装设的电气室应湿气少、无水浸入；无爆炸性、可燃性或腐蚀性气体和液体，粉尘少；装置容易搬入安装；有足够的空间，便于维修检查；备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量；与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置分离。若安装在室外，必须单独按照户外配电装置设置。 3. 变频器安装时周围的空间最少为多少？答：变频器在运行中会发热，为了保证散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间，左右5cm 以上，上下15cm 以上。 4.变频器传动笼型电动机，电动机铭牌数据为，额定电压220V 、功率11kW ，4极、额定电流22.5A ，电缆铺设距离50m ，线路电压损失允许在额定电压2％以内，试选择所用电缆的截面大小？解：(1)求额定电压下的容许电压降。容许电压降；△U =220V ×2% = 4.4V (2)求容许压降以内的电线电阻值。电线电阻R C =km /54.2km /)]20503/)4.41000[(Ω=Ω??? (3)根据计算出的电阻选用导线。由计算出的R C 值，从厂家提供的相关表格中选用电缆，如表10-1列出的常用电缆选用表，从中看到，应选电缆电阻2.54Ω/km 以下的电缆，截面积为9mm 2。

变频器原理与应用复习

变频器原理与应用复习题一、选择 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、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 3、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 4、IGBT属于（B ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 5、电力晶体管GTR属于（A ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率二、选择 1、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 2、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 3、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ B ）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 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、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 6、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 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9、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 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 11、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型三、选择

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