变频调速题库
一． 填空题
1．有电动机带动生产机械运行的系统叫做电力拖动系统；一般由电动机、传动机械、生产机械、控制设备等部分组成。 2．在电力拖动系统中，负载的类型主要有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载。 3．三相异步电动机的调速方法主要有：变极调速、变频调速、改变转差率S调速等。 4．三相异步电动机的制动方法主要有：再生制动、直流制动和反接制动。
5．变频器的分类方法有多种，按照主电路直流环节储能方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器。 6．占空比按正弦规律变化的脉宽调制方法叫做正弦波脉宽调制（SPWM）。 7．变频器的控制模式主要有：V/F控制模式、矢量控制模式。
8．在交－直－交变频器中，其主电路基本由整流部分、逆变部分、制动部分等三部分组成。
9. 在低压交流电动机的变频传动控制中，应用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT以及智能模块IPM。
10．在交—直—交变频器的电路中，滤波电容CF的作用是对整流电压进行滤波，它是电压型变频器的主要标志，对电流型变频器来说滤波的元件是电感。
11．调频调压时，要维持U1/ f1＝常数，技术上有两种方法：脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）
12．把Ku=Kf时的U/f控制曲线称做基本U/f曲线，它表明了没有补偿时的电压Ux和fx之间的关系，它是进行V/F控制时的基准线。 13. 二次方律负载是指转矩与速度的二次方成正比例变化的负载。
14．恒转矩负载是指负载转矩的大小仅仅取决于负载的轻重，而与转速大小无关的负载。 15．恒功率负载指负载转矩的大小与转速成反比，而其功率基本维持不变的负载。 16. 基频电压指输出频率达到基频时变频器输出的电压。 17. 加速时间指工作时间从0Hz上升到稳定运行所需的时间。 18. 变频器PID控制功能中，P（比例）功能是提高控制的灵敏度。
19．变频器PID控制功能中，I（积分）功能是延长加减速的时间，缓解因P值过大而引起的超调. 20．变频器PID控制功能中，D（微分）功能是提高控制的动态响应速度。 二．综合题：
1、述三相异步电动机变频调速原理。
答案要点：1）三相异步电动机转速与电源频率成正比；
2）变频器具有改变交流电压频率的功能（交－直－交变换过程）
3）经过变频器改变频率的电源输入异步电动机，转速将跟随电源频率变换而变换。
2、什么叫做V/F控制模式？为什么变频时需要相应的改变电压？
答案要点：V/F控制（也称转矩提升）是指通过提高U/f比来补偿f下调时引起的转矩T下降。
1）电动机电磁转矩与磁通成正比
2）负载不变化则应保持磁通不变
3）电源电压与频率之比不变时，磁通保持不变。 3、为什么变频调速在风机、泵类等传动应用中节能显著？ 答案要点：1）风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比
2）风机、泵类负载的功率与转速的三次方成正比 3）低速时电动机的输出功率很低，耗能少
4、变频调速及变极调速特点。
答案要点：变极调速：即改变电动机的磁极对数p，就可达到改变电动机转速的目的。但是，由于变极调速时，速度几乎是成倍变化，所以变极调速的平滑性差。
变频调速：即改变电动机供电电源的频率以达到改变转速的目的。由于变频调速的调速性能优越，可以赶超直流调速系统的调
速性能，它是近几年乃至将来的主要调速方式。 5、简述电力拖动系统中负载的类型及特点。
答案要点：1）恒转矩负载：恒转矩负载是指那些负载转矩的大小，仅仅取决于负载的轻重，而与转速大小无关的负载。
2）恒功率负载：恒功率负载指负载转矩TL的大小与转速n成反比，而其功率基本维持不变的负载。
3）二次方律负载：二次方律负载是指转矩与速度的二次方成正比例变化的负载，例如：风扇、风机、泵、螺旋桨等机械的负载转矩。
6、论述变频调速与传统交流调速的优缺点及其应用情况。 答案要点：1）调速性能比较
2）结构复杂性、可靠性比较
3）经济性、节能性比较 4）应用技术特点、场合比较
7、设置上下限频率的目的。如果预置上限频率为80Hz，下限频率为30Hz，当给定的运行频率为85Hz、50Hz、20Hz时，变频器的输出频率各为多少？
答案要点：变频器的输出频率不能低于下限频率和高于上限频率，防止因错误操作而出现频率过低或过高的情况；当设定频率低于下限频率时，变频器的输出频率为下限频率。
输出频率分别为：80Hz ，50Hz ，30Hz 。 8、控制和程序控制有何共同与不同点。
答案要点：1）共同点：可进行多段速度设定，分段速度运行
2）不同点：多档转速控制多用于外部分段运行，灵活进行单速度运行；程序控制适用于根据设定时间进行多段连续或循环运行。
9、交—直—交变频器的主电路组成部分及其作用。
答案要点：1）整流部分：整流器是变频器中用来将交流变成直流的部分，它可以由整流单元、滤波电路，开启电路、吸收回路组成。
2）逆变部分：逆变部分的基本作用是将直流变成交流，是变频器的核心部分。 3）制动部分：制动部分在电动机处于制动状态时，为回馈的能量释放提供通路。
10、直流电动机和异步电动机调速的差异。
答案要点：1）直流电动机的励磁回路、电枢回路相互独立，而异步电动机将两者都集中于定子回路。
2）直流电动机的主磁场和电枢磁场互差π/2电角度。
3）直流电动机是通过独立地调节两个磁场中的一个来进行调速的，而异步电动机则做不到。
11、简述V/F控制与矢量控制的区别。
答案要点：在V/F控制中，用户根据负载情况预先选定一种U/f控制曲线，变频器在工作时就根据输出频率的变化，按照曲线关系调整其输出电压。也就是说，V/F控制是按照事先安排好的U/f关系工作的，因而无法根据负载的变化来实时调整变频器的输出。而矢量控制是根据电动机的基本参数为依据，通过专用的集成电路的计算得到必要的控制参数来控制i*M和i*T ，从而改变变频器的输出电压和频率。 12、简述使用矢量控制的使用要求。
答案要点：在选择矢量控制模式后，对变频器和电动机由以下要求：
1） 一台变频器只能带一台电动机；
2） 电动机的极数要按说明书的要求，一般以4极电动机为最佳；
3） 电动机容量与变频器的容量相当，最多差一个等级；变频器与电动机的连接线不能过长，一般应在30m以内，如果超过30m，
需要在连接好电缆后，进行离线自动调整，以重新测定电动机的相关参数。
13、什么叫做跳跃频率？为什么设置跳跃频率？
答案要点：跳跃频率也叫回避频率，指不允许变频器连续输出的频率，常用fJ表示。它是为避免发生机械谐振而设置的。 14. 简述变频器PID控制功能
答案要点：变频器PID控制功能，即对偏差信号ΔX(＝Xt－Xf)进行放大、积分及微分后输出，分别提高控制的灵敏度、延长加减速时间进而缓解超调、提高控制动态响应动态，既保证控制的动态响应速度，又避免了调节过程中的超调振荡。 15.什么是变频器？
答案要点：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。 16.PWM和PAM的不同点是什么？
答案要点：PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
17.电压型与电流型有什么不同？
答案要点：变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。 18.为什么变频器的电压与频率成比例的改变？
答案要点：异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
19.电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 答案要点：频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 20.采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
答案要点：采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
21.V/f模式是什么意思？
答案要点：频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 22.按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？
答案要点：频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
23.在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？
答案要点：在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz. 24.对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
答案要点：通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择 25.所谓开环是什么意思？
答案要点：给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 26.实际转速对于给定速度有偏差时如何办？
答案要点：开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。 27.如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？
答案要点：具有ＰＧ反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于ＰＧ本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 28.失速防止功能是什么意思？
答案要点：如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，
这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
29．某变频调速系统，电动机容量为55KW，额定电压380V，额定电流105A；变频器容量为84KVA，额定电流128A；电动机与变频器间的距离为60m，试选择配用空气开关与接触器的规格，并决定变频器输出端导线的线径。 答案要点：空气开关额定电流：IQN≥1.3IN=166A
输入接触器额定电流:IKN≥IN=128A
输出接触器额定电流:IKN≥1.1IMN=116A 变频器输出导线线径:
△U=0.02×380V=7.6V
7.6V=
3?105??RO?60m1000
RO=0.696Ω/m
导线线径选25.0mm .
30.某用户，由仪器输出的频率给定信号为4～20mA，要求对应的输出频率为0～50Hz，试作出其频率给定线。 答案要点：
Hz50403020100
31．某正、反转的变频调速系统，因用户有现成的PLC，故要求用PLC来进行控制，试画出该系统的电路图和梯形图。 答案要点：
48121620mAS0S1S2S3ABCCOMRUNX0X1X2X3变频器STFSTRSTOPSDCOMY0Y1Y2PLC X0Y0Y2Y1Y1Y1Y0X1Y2Y2X3X2Y0
变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
31.简述变频器的基本工作原理 32.通用变频器的构成
33.变频器的控制模式有哪些
34.交流电气传动系统和直流电气传动系统的特点 35.变频器的基本构成
36.交流电机的调速的调速方式 37.通用变频器的构造
38. 变频的电力电子器件经历哪些产品
20世纪60年代，大功率晶闸管(SCR)首先亮相，变频调速也因此而得到了实施， 20世纪70年代，
电力晶体管GTR问世，把变频调速推向了实用阶段，20世纪80年代末，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开发成功;功率器件有GTO、GTR、IGBT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)，
变频器原理
1、什么是变频器？
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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？
变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的