1、1变频技术科理论试题库一、填空题1(IGBT)器件是目前通用变频器中广泛使用的主流功率器件。2变频器按变换环节可分为（交交）型和(交直交) 型变频器。3变频器按照滤波方式分（电压）型和（电流）型变频器。4三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5智能功率模块 IPM 将大功率开关器件和（驱动）电路、 （保护）电路、 （检测）电路等集成在同一个模块内。6基频以（下）调速属于恒转矩调速基频以（上）调速属于弱磁恒功率调速。7基频以下调速，变频装置必须在改变输出（频率）的同时改变输出（电压）的幅值。8基频以下调速时，为了保持磁通恒定，必须保持 U/F=(常数） 。
2、9变频器的主电路，通常用(R 、S、T)或（L1、L2 、L3）表示交流电源的输入端，用(U、V、 W)表示输出端。10通过（通讯）接口可以实现在变频器与变频器之间或变频器与计算机之间进行联网控制。11变频器输入侧的额定值主要是（电压）和（相数）12变频器输出侧的额定值主要是输出（电压） 、 （电流） 、 （容量） 、配用电动机容量和超载能力。13变频器的频率指标有频率（范围） 、频率（精度） 、频率（分辨率）14变频器运行频率设定方法主要有（面板）给定、(外接) 给定、(预置)给定和通信给定。15变频器的外接频率模拟给定分为（电压）控制、 （电流）控制两种。16通用变频器的电气制动方法，常用
3、的有三种（直流）制动、 （制动单元/制动电阻）制动、 （整流回馈） 。17变频器的 PID 功能中，P 指 （比例） ，I 指( 积分) ，D 指（微分） 。18U/f 控制方式的变频器主要用于（风机） 、 （水泵） 、 （运输传动）等无动态指标要求的场合。19低压变频器常用的电力电子器件有 (GTR)、 (IGBT)、(IPM).20变频器主电路由 整流电路、中间直流电路、逆变器和（控制回路）部分组成21变压器的控制方式主要有(U / f ) 控制、(矢量)控制、( 直接转矩)控制22电压型变频器中间直流环节采用大（电容）滤波，电流型变频器中间直流环节采用高阻抗（电感）滤波。23直流电抗器的
4、主要作用是改善变频器的输入电流的(高次谐波) 干扰，防止（电源）对变频器的影响，保护变频器及抑制直流电流（波动） 。24变频器具有（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。25变频器输入控制端子分为 （ 数字）量端子和（模拟）量 端子。26变频调速系统中禁止使用(反接) 制动。27变频器接点控制端子可由以下信号控制其通断：（接点）开关控制；（晶体管）开关；（光电耦合器）开关控制。 28目前在中小型变频器中,应用最多的逆变元件是(IGBT)，电压调制方式为正弦波脉冲宽度调制(SPWM).29变频器与外部连接的端子分为(主电路) 端子和(控制电路)端子。2
5、二、选择题1变频器的节能运行方式只能用于（ U/f 开环 ）控制方式。2对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ 恒功率 ）调速。3公式 中， 表示（ 旋转磁场的转速 ） 。0ns04频率给定中，模拟量给定方式包括（ 电位器给定 ）和直接电压（或电流）给定5三菱变频器频率控制方式由功能码（ Pr79 ）设定。6变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ 电流 ）型。7公式 中， 表示（ 转子转速 ）0ns8三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ 磁极对数 ）有关系。9目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ IGBT ） 。 10频率给定中，数字量给定方式包括面板给定
6、和（ 通信接口给定 ）给定11变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ U/F 不变 ） 。12电力晶体管 GTR 属于（ 电流 ）控制型元件。 IGBT 属于（ 电压 ）控制型元件。13变频器都有多段速度控制功能，三菱 fr-s540 变频器最多可以设置（ 15 ）段不同运行频率。 14带式输送机负载转矩属于（ 恒转矩负载 ） 。空气压缩机属于（恒转矩）负载。卷扬机负载转矩属于（ 恒功率负载 ） 。风机、泵类负载转矩属于（ 二次方律负载 ） 。15为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（ 频率增益 ）功能。 16变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（ 平方率 ）补
7、偿。 17平方率转矩补偿法多应用在（ 泵类和风机类 ）的负载。18下列选项中， （ 电动机）不是常见的传动机构。19正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ SPWM ） 。20下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ 反接制动 ） 。21电网电压频率 50Hz，若电动机的磁极对数 p=2，则该电动机的旋转磁场转速（1500 ）r/min。22为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（ 转差补偿 ）功能。23 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（ 转矩补偿 ）功能。24变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ 电流 ）型。25电动机稳定运行时需满足（
8、 ） 。NT26下列选项中， （ ）是电动机的反电动势。14.fkNm27下列选项中， （ ）是电磁转矩的基本公式为。950MPn28变频器的调压调频过程是通过控制（ 调制波 ）进行的。329变频器的基本频率是指输出电压达到（ UN ）值时输出的频率值。30风机、泵类负载运行时，叶轮受的阻力大致与（ 叶轮转速 ）的平方成比例。31下面哪个答案不是变频器输出的高次谐波对电动机产生的影响。 （ D ）A使电动机温度升高 B噪声增大 C产生振动力矩 D产生谐振32工业洗衣机甩干时转速快，洗涤时转速慢，烘干时转速更慢，故需变频器的（ 多段速度控制 ）功能。33为了避免机械系统发生谐振，变频器采用设置（
9、 回避频率 ）的方法。34高压变频器指工作电压在（ 3 ）KV 以上的变频器。35 （ ）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/Uf生产流水线的工作台传动等。36异步电动机的两套绕组是定子绕组和（ 转子绕组 ） 。37电路板上的电解电容使用（7）年应更换。38空气压缩机案例中，变频器一般采用（ ）控制方式。/Uf39对于风机类的负载宜采用（ 反半 S 型 ）的转速上升方式。40在转速负反馈系统中，当开环放大倍数 K 增大时，转速降落n 将（减小 ） 。41在晶闸管-直流电动机调速系统中，当负载电流增加时，则电枢回路电压降（ 增加） 。42双闭环调速系统比单闭环调速系统的
10、启动时间（ 短） 。43当晶闸管-直流电动机转速负反馈调速系统中，当负载电流增加后晶闸管整流器输出电压将（ 增加） 。44当晶闸管-直流电动机无静差调速系统在稳定运行时，速度反馈电压（等于 ）速度给定电压。45在调试晶闸管-直流电动机转速负反馈调速系统时，若把转速反馈信号减小，这时直流电动机的转速将（升高 ） 。46无速度传感器调节系统的速度调节精度和范围目前（低于 ）有速度传感器的矢量控制系统。47转速负反馈调速系统机械特性的硬度比电压负反馈调速系统机械特性的硬度（硬 ）48晶闸管调速系统中，PI 调节器中的电容元件发生短路就会出现调速性能下降 三、判断题1数字信号输出接口的作用主要是使变频
11、器可以根据数控设备或 PLC 输出的数字信号指令运行。 （）2变频器的复位键（RESETRST）用于跳闸后，使变频器恢复为正常工作状态。 （）3当电动机低于额定转速时应采用恒转速方式调速。 （）4变频器的主电路中包括整流器、中间直流环节、逆变器、斩波器。 （）5变频器的输出不允许接电感器。 （）6变频器中间直流环节的储能元件用于完成对逆变器的开关控制。 （）7晶闸管逆变器是一种将直流电能转变为交流电能的装置。 （）8直流斩波器可以把直流电源的可调电压为固定的直流电压输出。 （）9斩波器的定频调宽工作方式，是保持斩波器通断频率不变，通过改变电压脉冲的宽度来改变输出电压平均值。 （）410变频调速
12、性能优异、调速范围大、平滑性好、低速特性硬，是笼型转子异步电动机的一种理想调速方式。 （）11异步电动机的变频调速装置功能是将电网的恒压恒频交流电变换为变压变频交流电，对交流电动机供电，实现交流无极调速。 （）12在变频调速时，为了得到恒转矩的调速特性，应尽可能地使电动机的磁通 保持额定值不变。 （）13变频调速时，因保持电动机定子供电电压不变，仅改变其频率即可进行调速。（）14交-交变频器把工频交流电整流为直流电，然后再由直流电逆变为所需频率的交流电。 （）15交-直-交变频器将工频交流电整流为直流电，然后再由直流电逆变为所需频率的交流电。 （）16直流斩波器是应用于直流电源方面的调压装置，
13、但输出电压只能下调。 （）17采用转速闭环矢量变换控制的变频调速系统，基本上能达到直流双闭环调速系统的动态性能，因而可以取代直流调速系统。 （）18变频器的输出不允许接电感性负载。 （）19用变频器的目的是为了节能。 （）20异步电动机变频调速后的机械特性及动态特性能可达到和直流电动机相媲美的调速性能。 （）21PWM 控制技术一直是变频技术的核心技术之一。 （）22交-直-交变频器，将工频交流电经整流变换成直流电，经中间环节滤波后，再经逆变器变换成为变频变压的交流电，故称为间接变频器。 （）23变频器在基频以下调速时既变频又变压，在基频以上调速时只变频不变压。 （）24变频器输出波形采用 S
14、PWM 方式。 （）25变频器能够消除机械谐振。 （）26变频器有过电流保护功能。 （）27变频器的外部接口电路由多功能输入端子和输出接点，多功能模拟输入/输出信号接点、数字信号输入/输出接点、通信接口四部分组成。 （）28电压源型变频器不适用于多电动机传动，适用于一台变频器给一台电动机供电的单电动机传动。 （）29电流源型变频器的电压控制响应慢，适用于作为多台电动机同步运行时的供电电源但不要求快速加减速的场合。 （）30变频器输出的波形和载波频率有关，频率越高，越接近正弦波。 （）31在选择变频器容量时，最大负载电流可以超过变频器的额定电流。 （）32变频器外接给定时，外接电位器的阻值可任意
15、增大或减小。 （）33直接转矩控制变频器有比矢量更优异的调速性能。 （）34对于高压变频器，为改善输出电压波形，减少转矩脉动，应采用增加直流侧电平的方法。 （）35变频器在设定上限频率参数时，不应设定在 50Hz 这个点上，根据实际需要可高于或低于 50Hz。 （）36被控对象要求有较高的动态、静态指标且低速时有较硬的机械特性，应选用 U/f控制方式的变频器。 （）37电源侧电磁接触器可以频繁地控制变频器的启动和停止。 （）5五、问答题1. 变频器为什么要设置上限频率和下限频率？答：防止由于操作失误使电动机转速超出应有范围，造成事故或损失。2.变频器产品正在向哪三个方面发展？答：（1）多功能与
16、高性能（2）小型化（3）大容量、高启动转矩、具有环保功能3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4. 变频器主电路中安装的断路器有什么作用 隔离和保护5. 为什么变频器的通、断电控制一般均采用接触器控制？答：方便进行自动或手动控制，一旦变频器出现问题，可立即切断电源。6. 电动机拖动系统由哪些部分组成？答：由控制系统、电动机、传动机构、生产机械等组成。7. 变频器的保护功能有哪些？答：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。8. 变
17、频器常见故障有哪些？答：过电流、过电压、欠电压、变频器过热、变频器过载、电动机过载9.当电动机的额定电压选定后，主要根据什么选取变频器容量?答：变频器的输出电流。10为什么要把变频器与其他控制部分分区安装？答：避免变频器工作时的电磁干扰11. 为什么变频器的信号线、输出线采用屏蔽电缆安装？答：防止干扰信号串入、抑制电流谐波。12. 如果变频器的加、减速时间设为 0，起动时会出现什么问题？答：升速时间过短容易产生过电流，而降速时间过短容易过电压。13.变频器的回避频率功能有什么作用？ 答：使变频器的输出跳过某个或某段频率，避免机械系统发生谐振。14. 三相异步电动机变频调速系统有何优缺点？答：优
18、良的调速性能，能充分发挥三相笼型异步电动机的优势，实现平滑的无级调速，调速范围宽，效率高，但变频系统较复杂，成本较高。 六、综合题（论述题、计算题、画图题等） （应出 10 题，实出 10 题）1. 如图所示为 FR-S540 变频器的主回路端子接线图，请将主回路各端子的名称填入所给表格中。2. 某机床有 5 档转速（0 档转速为 0） ，分别为 15Hz、30 Hz、35 Hz、50 Hz，请设置相关参数。 （变频器参数设置以三菱 FR-S540为例）6答案： .4=15 Hz， .5=30 Hz， .6=35 Hz， .24=50 HzrPrrPr3. 请完成交-直-交变频器的主电路图。5
19、.请 参 照 变 频 器 FR-S540 面 板 给 定 频 率 示 意 图 ， 叙 述 用 操 作 面 板 完 成 变 频 器 30HZ运 行 频 率 的 调 试 步 骤 。（1）按(MODE) 键, 进入监示器、频率设定模式（ 2） 按 ( PU/EXT) 键 , 确 认 变 频 器 为 PU 操 作 模 式（ 3） 拨 动 (设 定 用 )旋 钮 , 显 示 希 望 设 定 的 频 率 30HZ（ 4） 按 (SET)键 ,完 成 设 定 频 率(5) 按 (RUN)按 钮 , 启 动 电 机（6）按 (STOP/RESET)键 ,变 频 器 停 止 运 行5. 如图所示为 FR-S54
20、0 变频器的控制回路端子接线图，请将控制回路各输入端子的名称填入所给表格中。76.如图所示为 FR-S540 变频器的控制回路端子接线图，请将控制回路各输出端子的名称填入所给表格中。7. 请将如如所示 FR-S540 变频器的操作面板各按键的功能填入所给表格中。8.完成变频器接线图（通过外部端子进行频率设定，STF 实现 STR 正反转启动） 9. 试 叙 变 频 器 调 试 步 骤 （ 用 RUN 按 钮 启 动 电 机 ， 调 节 外 部 电 压 信 号 改 变 电 动 机 转 速 ）答案: 8（1）按 MODE 键 进 入 参 数 设 置 模 式 ， 将 Pr.79设 置 为 4。（ 2
21、） 连 续 按 MODE 按 钮 ， 退 出 参 数 设 置 模 式 。（ 3） 按 RUN 按 钮 启 动 电 机 ， 调 节 电 压 信 号 源 输 出 电 压 ， 电 动 机 转 速 随 之 改 变 。10.请完成电动机拖动系统的组成框图。一：填空题1变频器的预置流程必须在（编程方式）下进行。2变频器输出侧不允许接（电容器） ，也不允许接电容式单相电动机。3变频器由（主电路）和控制电路组成。4通常在电源与变频器之间要接入（低压断路器和接触器） ，以便在发生故障时能迅速切断电源。5对变频器进行功能预置时必须在（编程模式/PRG 方式）下进行。6变频器和外部信号的连接需要通过相应的（接口）
22、。7当电动机低于额定转速采用（恒转矩）调速。8变频器的运行操作键“REV”中文意思是（反转） ， “FWD”中文意思是（正转） 。9变频器的逆变器是利用功率器件，有规律地控制逆变器中主开关的通断，从而得到（任意）频率的三相交流电输出。10变频器的外部信号接口包括（多功能输入和输出接口） 、 （多功能模拟输入和输出信号接口） 、 （数字输入和输出接口） 、 （通信接口） 。11三相异步电动机变频调速的控制方式有（恒磁通） 、 （恒电流）和（恒功率）三种。12恒压频比控制方式，相当于直流电动机（调压）调速的情况，属于（恒转矩）调速。13恒流变频调速控制方式就是要求在电动机变频调速过程中保持定子（电
23、流 I1）为一恒值。恒流变频系统的过载能力（较小） ，只是用于负载（变化不大）的场合。14交流电源进线的对称滤波器对于抑制中频段的（高频噪声）干扰很有效。15变频器产生的谐波干扰第一是（辐射）干扰，它对周围的电子设备产生干扰。16由于变频器具有电子热保护功能，一般情况下可不接（热继电器） 。17恒功率控制方式，相当于直流电动机（弱磁）调速的情况，属于近似（恒功率）调速。18变频调速系统中输出电压的调节方式有（脉冲宽度）和（脉冲幅度）调制方式。19直流斩波器是接在（直流电源）与（负载）之间，将恒定直流电压变换为（可调直流电压）的装置，也可称为直流-直流变换器。20晶闸管直流斩波器的换流方式有（电
24、压）换流和（电流）换流两种。21变频器按供电电压分为（低压）变频器、 （中压）变频器、 （高压）变频器。22变频器按供电电源的相数分为（单相）变频器和（三相）变频器。23变频器按变频过程分为（交-交）变频器和（交- 直-交）变频器。24变频器的输出端不允许接（电容性负载） ，也不允许接（电容式单相）电动机。925逆变失败的原因有（触发电路工作不可靠） 、 （晶闸管发生故障） 、 （交流电源发生异常现象） 、 （换相的预度角不足） 。26交流调压通常采用（通断控制）和（相位控制）两种控制方式。27采用交流变频调速替代原设备中直流调速或其他电动机调速方案的数控改造技术称为（变频器改造）技术。28不
25、可控两端器件具有（整流）作用，而无可控功能。29IGBT 的开关特性显示关断波形存在 （电流拖尾）现象。30功率场效应管最大功耗随管壳温度的增高而（下降） 。31肖特纳二极管适用于电压（不高）要求快速、高效的电路中。32绝缘栅双极型晶体管的本质就是一个（场效应晶体管） 。33绝缘栅双极型晶体管具有速度快、 （输入）阻抗高，通态电压低、耐压高、电容量大的特点。34肖特纳二极管正向压降小，开启电压（低） ，正向导通损耗小。35肖特纳二极管（开关时间）短，开关功耗远小于普通二极管。36功率场效应晶体管特点是（栅极）的静态内阻高，驱动功耗小，撤除栅极信号能自行关断，同时不存在二次击穿，安全工作区宽。3
26、7GTO 阳极电流受限制的原因有（受发热限制）和（由临界饱和导通条件所决定） 。38电力晶体管（GTR）是一种双极型大功率反压晶体管，GTR 在应用中应特别注意（二次击穿）问题。39GTR 发生二次击穿必须同时具备三个条件，即（高电压） 、 （大电流）和（持续时间） 。40GTR 是由三层半导体、两个 PN 结构成的三端器件，所以可分为（PNP）型和（NPN ）型两种形式。41电力场效应晶体管具有自动关断能力，而且具有（高输入阻抗） 、可以直接与（数字逻辑集成电路）连接、驱动电路（简单功耗小） 、开关速度快达 500kHz、开关损耗小、热稳定性好、不存在二次击穿问题和工作可靠等优点。42电力场
27、效应晶体管可应用于（DC/DC 变换） 、 （开关电源）便携式电子设备等电子电器设备中，但工作电压还不能太高，电流容量也不能太大，所以目前只适用于（小功率电力电子）装置。43电力场效应晶体管有三个引脚，分别为（源极 S） 、 （栅极 G） 、 （漏极 D） 。44绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是以（场效应晶体管）作为基极，以（电力晶体管）作为发射极与集电极复合而成。45场效应管控制晶体管简称 MCT，是由（MOFET 管）和（GTO 管）复合而成的一种电力电子器件。46GTO 门极驱动电路有分立元件和集成多种，归纳起来可分为（直接耦合）和（间接耦合）两种。47不可控电力电子器件具有整流的作用而
28、无（可控）的功能。48半可控器件通常为三端器件，它能在控制信号的作用下导通，但不能（被控关断） 。49晶体管中频感应加热电源，随着科学技术的发展必将被（IGBT）感应加热电源所取代。50新型的高性能高压变频调速装置的主电路的开关器件使用（IGBT） ，上实现 PWM技术更方便。1051常见的角位移传感器有（绕线电位器式角位移传感器） 、 （电感式角位移传感器） 、（电容式角位移传感器）和（编码盘式角位移传感器） 。52传感器按被测物理量可分为（位移传感器） 、 （速度传感器） 、 （压力传感器） 、 （温度传感器）和（湿度传感器） 。53传感器按工作原理可分为（电阻式） 、 （电感式） 、 （
29、磁电式） 、 （电压式） 、 （电容式） 、（陀螺式） 、 （谐振式）和（光电式） 。54传感器按转换能量的方式可分为（能量转换型）和（能量控制型） 。55编码盘式角位移传感器分为（绝对式）和（脉冲式）两种。56常用的转速传感器有（交直流测速发电机） 、 （电容式转速传感器）和（光电式转速传感器）等。57传感器一般由（敏感元件） 、 （转换元件）和（基本转换电路）三部分组成。58传感器按被测量可分为（物理量）传感器、 （化学量）传感器和（生物量）传感器。59传感器按输出信号可分为（模拟）传感器、 （数字）传感器、 （脉冲）传感器、 （开关）传感器。二 选择题1进口设备标牌上的英文词汇“sens
30、or ”的中文意思是 传感器 2电气设备标牌上的英文词汇“thyritor”的中文意思是 晶闸管3集成稳压器按工作方式可分为线性串联型和（开关 ）串联型 4三相半控桥式整流电路，晶闸管承受的最大反相电压是变压器二次线电压的最大值5下列器件中， （ 肖特纳二极管）属于不可控电力电子器件。6 （ 绝缘栅双极型晶体管）的本质是一个场效应晶体管。7三相半波可控整流电路各相触发脉冲相位差 120 8可关断（GTO）晶体管是 （电流注入型 ） ，要使 GTO 晶体管关断，必须在门极上施加一个反向的大脉冲电流及反向电压。9在变频调速时，若保持恒压频比（U/f=常数） ，可实现近似（恒转矩调速 ） 。10当电
31、动机在额定转速以上变频调速时，要求定子电压为额定值 ，属于恒功率调速。11变频器与电动机之间一般（ 不允许 ）接入接触器。12变频器在故障跳闸后，使其恢复正常状态应按（ RESET ）键。13变频器的（通讯 ）接口用于和计算机或 PLC 进行通讯，并按照计算机 PLC 的指令完成所需的动作。14变频器的功能预置必须在“编程模式”下进行，功能预置的第一步是找出需要的（功能码 ） 。15当变频器在配电变压器容量大于 500KVA，且变压器容量大于变频器容量（10 ）倍以上时，需在变频器输入侧加装电抗器。16交-直-交变频器主电路中，滤波电抗器的功能是（当负载变化时是直流电流保持平稳 ） 。17交-交变频器仅适用于（ 低速大容量） 。18在变频调速系统中调频时调节定子电源的（电压 ） ，在这种情况下，机械特性平行移动，转差功率不变。19变频调速系统在基速以下一般采用（ 恒磁通调速）的控制方式。20电压型逆变器采用滤波电容，电压较稳定， （输出电压为矩形波 ） ，调速动态响应较慢，适用于多电动机传动及不可逆系统。
