变频器原理与应用复习题一、填空题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面板控制、外接模拟量控制、电位器控制和通讯控制。
2.变频器的分类，按变换环节可分为交-交型和交-直-交型，按用途可分为通用型和专用型。
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，变频器具有段速控制功能和多种加减速时间设置功能。
4. 变频器是通过电力电子器件的通断作用将工频交流电变换为频率和电压均可调的一种电能控制装置。
5. 变频器的组成可分为主电路和控制电路。
6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证V/f=常数。
7.某变频器需要回避频率为18～22Hz，可设置回避频率值为20Hz。
8. 变频器的主电路由整流电路、滤波与制动电路和逆变电路所组成。
9.变频调速时，基频以下调速属于恒转矩调速，基频以上属于恒功率调速。
11. 变频器的输出侧不能接移相电容和噪声滤波器，以免造成逆变电路开关管损坏或使变频器不能正常工作。
12. 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。
14.输入电源必须接到变频器的输入端子R、S、T上，电动机必须接在变频器的输出端子U、V、W上。
15.直流电抗器的主要作用是提高功率因数和抑制电源刚接通时的冲击电流。
16.输入交流电抗器的主要作用是抑制输入电流的高次谐波和提高功率因数。
17.变频器常用的电力电子器件有晶闸管、GTO、GTR、功率MOSFET、IGBT和IPM等。
18. 逆变电路是将直流电变换为频率和幅值可调节的交流电的装置。
19. 变频器的制动单元一般连接在整流电路和逆变电路之间。
二、选择题1.为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（A ）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（ B ）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（ C ）V。
A 400B 100C 200D 2504.电动机与变频器之间距离远时，电机运行不正常，需采取（C ）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 ）。
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（B ）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（ C ）。
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（ B ）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（ B ）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（D ）KV以上变频器。
A 10B 5C 6D 111. 正弦波脉冲宽度调制的英文缩写是（ C ）。
A PWMB PAMC SPWMD SPAM12.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（B ）调速。
A 恒转矩B 恒功率C 恒磁通D 恒转差率13.下列哪种制动方式不适于变频调速系统（D ）A 直流制动B 能耗制动C 回馈制动D 反接制动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（ C ）功能。
A 频率偏置B 转差补偿C 转矩补偿D 段速控制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（B ）有关。
A 磁感应强度B 磁极对数C磁场强度 D 漏磁大小16.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 MOSFETC GTRD IGBT17.变频调速过程中，为了保持电动机的磁通恒定，必须保持（ C ）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18. 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 转差频率19.变频器的基本频率是指输出电压达到（A ）值时的输出的频率值。
A U NB U N /2C U N /3D U N /420．交-直-交变频器按储能方式分为（ A ）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21．变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为（ A ）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22.变频器主电路的交流电源输入端一般用（ A ）表示。
A R、S、TB U、V、WC A、B、CD X、Y、Z23. 变频器主电路的交流电输出端一般用（ B ）表示。
A R、S、TB U、V、WC A、B、CD X、Y、Z三．简答题1. 异步电动机变频调速的机理论是什么？答：异步电动机转速n=60f1（1—s）/p电源频率为f1，由上试可见，调节电源频率f1，可使异步电动机的转速n得到大范围的调节。
2. IGBT的应用特点和选择方法是什么？答：IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。
栅极施以正电压时，MOSFET内形成沟道，从而使IGBT导通。
在栅极上施以负电压时，MOSFET内的沟道消失，IGBT即为关断。
选用IGBT的参数时应注意：1)集电极-发射极额定电压UCES。
2)栅极-发射极额定电压UGES，使用中不能超过该值。
3)额定集电极电流IC ：该参数给出了IGBT在导通时能流过管子的持续最大电流。
4)集电极-发射极饱和电压UEC(sat)：此参数给出IGBT在正常饱和导通时集电极-发射极之间的电压降。
3. 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。
4. 对电压型逆变器和电流型逆变器的特点进行比较。
答：电压型逆变器是将整流电路产生的直流电压，通过电容进行滤波后供给逆变电路。
由于采用大电容滤波，故输出电压波形比较平直，在理想情况下可以看成一个内阻为零的电压源，逆变电路输出的电压为矩形波或阶梯波。
电流型逆变器是将整流输出的直流电压采用大电感滤波，因此，直流电流波形比较平直，因而电源内阻很大，对负载来说基本上是一个电流源，逆变电路输出的交流电流是矩形波。
5.交-交变频技术具有什么特点？主要应用是什么？答：交-交变频就是把电网频率的交流电变换成可调频率的交流电，因为没有中间环节，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低速变频调速。
6. 高（中）压交-交方式的变频器多用在什么场合？该方式的变频器有什么优缺点？答：交-交变频的高/中压变频器一般容量都在数千kW以上，多用在冶金、钢铁企业。
交-交变频器过载能力强、效率高、输出波形好，但输出频率低，且需要无功补偿和滤波装置，使其造价高，限制了它的应用。
7. 变频器的控制端子大致分为哪几类？答：多功能数字输入、多功能数字输出、模拟输入、模拟输出、多功能继断器输出、脉冲频率输入、脉冲频率输出、RS485接口等。
8. 矢量控制的理念是什么？矢量控制经过哪几种变换？答：矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率及相位，用以维持电动机内部的磁通为设定值，产生所需的转矩。
变频器的控制器输出直流电流iM*和iT*，其中iM*是励磁电流分量，iT*是转矩电流分量。
它们都是由变频器的给定信号分解而成的(*表示变频中的控制信号)。
经过直／交变换，将iM*和iT*变换成两相交流信号iα*和iβ*，再经2／3变换得到三相交流控制信号iA*、iB*、iC*去控制三相逆变器。
9. 主电路中接入交流电抗器有什么作用？答：主电路中接入交流电抗器，可起到以下作用：1) 减少变频器的输入电流谐波含量；2) 改善三相输入电流的不平衡；3) 抑制电源系统的瞬变干扰；4) 提高功率因数。
10.主电路电源输入侧连接断路器有什么作用？断路器如何选择？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。
通常情况下低压断路器的额定电流IQN应选：IQN ≥ （1.3 ～1.4）IN式中，IN ——变频器的额定电流。
在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择：IQN ≥ 2.5 IMN式中，IMN ——电动机的额定电流。
11.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。
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VD1～VD6标出整流电路的6只二极管。
（4）在图中用VT1～VT6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元件。
2.下图为变频器控制电动机正反转电路原理图，请回答以下问题。
（1）说明变频器通过接触器KM与交流电源相连接，接触器KM起什么作用？（2）直接按下按钮SB4，电动机能正转起动吗？（3）电动机正转或反转运行时，按下按钮SB1可以停下电动机吗？（4）说明让电动机正转运行的起动与停止操作过程。