《变频器应用技术》考试大纲
指定用书：《变频器应用基础》，石秋洁主编，机械工业出版社
一、课程性质与设置目的要求
《变频器应用基础》是电气自动化专业与机电一体化专业的一门专业课。
它从变频器应用角度出发，首先简要回顾电机拖动的相关知识，并介绍负载的机械特性，然后讲述变频器的组成原理，分析变频调速的特点，接着重点阐述变频器的功能与预置、变频器的外接电路与操作，然后介绍变频器的安装调试以及抗干扰等方面的知识，最后介绍变频器在生产实践中的应用实例。
设置本课程的目的是使学生通过系统学习，掌握变频器的应用技术；要求通过课堂教学、实验、实习等多种教学手段，使学生了解电气传动系统的负载特性及电动机的拖动性能；了解变频器的类型及组成原理；掌握变频器的功能及预置；掌握变频器外接电路的联结方式与要求；掌握变频器的参数设置与操作运行等基本技能；掌握变频器的安装、调试、保护与抗干扰等方面的基本知识。
二、考核目标
第1章电动机与电力拖动系统
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，加深对异步电动机内部电磁关系的理解，掌握电力拖
动及电气传动负载特性等相关知识。
（二）考核知识点
（1）异步电动机的拖动特性；
（2）负载的机械特性。
（三）考核要求
（1）异步电动机的结构与等效电路
①标记：异步电动机的结构、型号与参数，异步电动机电压、功率与转
矩平衡方程式，异步电动机的电磁转矩表达式。
②理解：异步电动机的旋转磁场，异步电动机的等效电路。
（2）异步电动机的电力拖动
①标记：异步电动机的临界转矩点、异步电动机的起、制动方式，调速
性能指标。
②理解：异步电动机固有的机械特性，异步电动机在其它运行状态下机
械特性的分析。
（3）负载的类型与电动机的运行
①标记：恒转矩负载、恒功率负载与二次方律负载的特点，电动机的工
作制与温升。
②理解：电动机机械特性与负载机械特性的配合，电动机的容量选择。
（4）电力拖动系统的组成
①标记：电力拖动系统的组成。
②理解：传动机构的参数折算。
注：本章主要回顾电机拖动内容，并根据变频调速要求作了适度的扩展，考试权重最多不宜超过10%。
第2章变频器的基本原理及变频调速的特点（一）学习目的和要求
通过本章的学习，了解变频调速的发展与要求，了解变频器的分类与应用，掌握交——直——交变频器主电路的组成与工作原理，掌握变频与变压之间的关系及常用的变压、变频方法——正弦脉宽调制（SPWM），掌握变频后异步电动机机械特性。
（二）考核知识点
（1）变频器的类型及特点。
（2）交——直——交变频器主电路的组成及各部分的作用。
（3）变频器中的半导体开关器件及逆变原理。
（4）变压、变频之间的关系与变压、变频的SPWM法。
（5）变频后异步电动机的机械特性。
（三）考核要求
（1）变频器的发展及应用
①标记：直流调速与变频调速的特点，变频器的类型。
②理解：变频器在节能以及电动机运行等方面的优势。
（2）变频器的组成原理
①标记：变频器的组成部分，变频器中的半导体变流器件。
②理解：变频器各组成部分的作用，逆变原理。
（3）变频与变压
①标记：变频与变压之间的关系。
②理解：SPWM调制原理
（4）变频后异步电动机的机械特性
①标记：调频调压比。
②理解：在基频上、下调频时电压变化规律以及异步电动机机械特性的
特点，临界转矩减小的原因及弥补措施。
第3章变频器的功能及预制
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，掌握变频器V/F控制功能，了解矢量控制的特点与要求，掌握变频器各种频率参数的基本概念，掌握变频器加减速、起制动方面的要求以及方式。
了解变频器多功能端子、多档转速频率的控制、程序控制等基本概念。
了解变频器其他常见功能，了解变频器各种保护功能。
（二）考核知识点
（1）变频器V/F控制及U/f曲线选择。
（2）矢量控制的基本思想及使用矢量控制的要求。
（3）变频器的各种频率参数，变频器加减速、起制动。
（4）变频器的节能运行功能，PID控制功能，自动电压调整功能以及瞬间停电再启动功能等。
（5）变频器的过电流保护，过载保护，过电压、欠电压保护与其他保护。
（三）考核要求
（1）变频器的控制模式。
①标记：V/F控制与矢量控制的特点。
②理解：V/F控制概念，矢量控制的基本思想。
（2）变频器的各种频率参数及预置
①标记：变频器的多功能端子、多档转速控制、程序控制。
②理解：变频器各种频率参数的概念，加减速时间及方式。
（3）变频器的其他常见功能
①标记：节能运行功能，自动电压调整功能等。
②理解：PID控制对调速性能的影响。
（4）变频器的保护功能
①标记：变频器的过电流保护，过载保护等。
②理解：变频器的失速防止功能。
第4章变频器的外接电路与操作
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，了解变频器外接主电路，掌握变频器的操作，掌握变频器的功能预置和频率的给定，掌握变频器的控制电路。
（二）考核知识点
（1）变频器的操作与运行。
（2）变频器的信号给定。
（3）变频器的外接控制电路。
（三）考核要求
（1）外接主电路和主要电器的选择
①标记：了解变频器外接主电路的基本结构。
②理解：主要电器选择原则。
（2）变频器的操作与运行
①标记：了解变频器操作面板上的各种按键的作用，了解变频器运行前
经过的几个步骤。
②理解：掌握功能参数的预置方法，运行模式的选择方法。
（3）外接给定电路
①标记：信号给定的种类与电路。
②理解：频率给定线。
（4）外接控制电路
①标记：正反转控制电路，变频——工频切换控制电路，PLC控制的多
档转速控制电路。
②理解：各种控制电路的原理与要求。
第5章变频器的安装、调试及干扰的防范
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，了解变频器的安装、布线、调试与维修等方面的知识，掌握变频器功率因数的改善方法，掌握变频器的抗干扰措施。
（二）考核知识点
（1）变频器的安装与布线，调试与维修。
（2）变频器的功率因数与抗干扰。
（三）考核要求
（1）变频器的安装与布线
①标记：变频器安装布线的基本要求。
②理解：控制电路布线的抗干扰。
（2）变频器的功率因数和改善措施
①标记：变频器输入电流中的高次谐波。
②理解：高次谐波对功率因数的影响，改善功率因数的方法。
（3）变频器的抗干扰措施
①标记：干扰种类。
②理解：各种抗干扰措施的原理。
（4）变频调速系统的调试及常见故障
①标记：变频器的调试步骤。
②理解：变频调速系统故障原因分析。
第6章* 变频调速拖动系统的设计
本章为选学内容，考试不作要求。
第7章变频调速的应用实例
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，了解变频器在风机、空压机、水泵、空调、起重机械和龙门刨床上的应用。
（二）考核知识点
不同生产机械对变频调速的要求，变频器选型，变频器控制模式的选择，变频器参数预置，变频器其他功能选择。
（三）考核要求
①标记：各种不同的生产机械对变频调速的要求，变频器选型及控制模
式的选择。
②理解：风机的两地控制，水泵、空压机的PID控制，起重机的防溜钩
措施，龙门刨床的多段速度控制等。
实验
实验考核内容与考核要求参见实验指导书。
三、题型举例(考试大纲中题型举例仅作参考，实际命题时不受此限)
1它将三相工频交流电转变成频率可调的三相交流电。
2、已知变频器采用数字给定时精度为0.01Hz，若驱动一个4极电动机，则相邻
1
速的话，应将转子三相绕组（B）。
A、开路
B、短接
C、串电阻
2、异步电动机临界电磁转矩T k与（ A ）平方成正比。
1
大。
（╳）
2、双极性正弦脉宽调制时，三相逆变桥同一桥臂上的两个开关管的工作状况是：
在上半周期一个开关管不停地导通与关断，另一个开关管始终关断；下半周
1
决以下问题：
①表中数据说明什么问题？如何解释这种现象？（5分）
②若需将转矩提升预置为20%，写出预置步骤并作出相应的U/f曲线。
（取基
频为50Hz）（5分）
[注]“转矩提升”功能码为“0”，“基频”功能码为“3”
频器给定为0∽5V的电压信号，压力传感器将水压信号转变成4∽20mA的电流信号，问：
1、反馈信号应接到变频器哪两个端子上？要使变频器理睬4∽20mA的电流信
号，还应当怎样处理？（6分）
2、给定信号与反馈信号是如何进行比较的？（6分）
3、在工程上反馈信号采用电流信号有什么好处？（3分）
4、若水压在动态调整过程中存在较大的震荡（超调量），该怎样处理？（5分）（以上问题不需画接线图或写出详细的预置步骤，只要求简单的文字说明即可）。