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《变频器原理及应用》测试题及答案

一、 填空题（每空1分，共24分）
1. 变频器的输出侧不能接 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。
2. 变频器的加速时间是指从 所需的时间，减速时间是指从
所需的时间。
3.SPWM是 的英文缩写。
4.输入电源必须接到变频器的输入端子 上，电动机必须接在变频器的输出端子 上。
5.直流电抗器的主要作用是提高 和抑制 。
6.输入交流电抗器的主要作用是抑制 和提高 。
7.变频器常用的电力电子器件有 、 、 、 、
和 等。
8. 逆变电路是将 变换为 的装置。
9. 变频器的制动单元一般连接在 和 之间。
10. 变频器的分类，按变换环节可分为 和 型，按用途可分为 和 。
二、 单选题（每题1分，共12分）
1. 正弦波脉冲宽度调制的英文缩写是（ ）。
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（ ）调速。
A 恒转矩 B 恒功率 C 恒磁通 D 恒转差率
3.下列哪种制动方式不适于变频调速系统（ ）
A 直流制动 B 能耗制动 C 回馈制动 D 反接制动
4.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（ ）功能。
A 频率偏置 B 转差补偿 C 转矩补偿 D 段速控制
5.三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关外，还与（ ）有关。
A 磁感应强度 B 磁极对数 C磁场强度 D磁极大小
6.目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ ）。
A SCR B MOSFET C GTR D IGBT
7.变频调速过程中，为了保持电动机的磁通恒定，必须保持（ ）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
8. 变频器的节能运行方式只能用于（ ）控制方式。
A U/f开环 B 矢量 C 直接转矩 D 转差频率
9.变频器的基本频率是指输出电压达到（ ）值时的输出的频率值。
A UN B UN /2 C UN /3 D UN /4
10．交-直-交变频器按储能方式分为（ ）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
11．变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为（ ）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
12. 变频器主电路的交流电源输入端一般用（ ）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

四．简答题（每题5分，共40分）
1．智能功率模块IPM的应用特点有哪些？
2．交-直-交变频器主电路的中间电路有哪几种形式？说明各形式的功能。
3. 异步电动机的变频调速的理论依据是什么？
4. 为什么对风机、泵类负载进行变频调速节能效果最好？
5. 变频器的输入交流电抗器和输出交流电抗器在功能上有什么区别？
6. 频率给定信号有哪几种设置方法？什么方法最简便精确？
7.变频器系统的主回路电缆与控制回路电缆安装时有什么要求？
8. 说明变频器系统调试的方法步骤？

五、综合题
1. 变频器的主电路如下图所示。(6分)
（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. 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？（6分）
《变频器原理及应用》模拟试卷2答案

三、 填空题
1.移相电容
2. 0Hz上升到最高频率，最高频率下降到0Hz
3.正弦波脉冲宽度调制
4. R、S、T， U、V、W
5.功率因数，电源刚接通时的冲击电流
6.输入电流的高次谐波，功率因数
7. 晶闸管、GTO、GTR、功率MOSFET、IGBT、IPM
8.直流电，频率和幅值可调节的交流电
9.整流电路，逆变电路
10.交-交型，交-直-交型，通用型，专用型
四、 单选题
1. C
2. B
3. D
4. C
5. B
6. D
7. C
8. A
9.A
10．A
11．A
12. A

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．智能功率模块IPM的应用特点有哪些？
答：IPM 内含驱动电路，可以按最佳的IGBT驱动条件进行设定；IPM内含过流（OC）保护、短路（SC）保护，使检测功耗小、灵敏、准确；IPM内含欠电压（UV）保护，当控制电源电压小于规定值时进行保护；IPM内含过热（OH）保护，可以防止IGBT和续流二极管过热，在IGBT内部的绝缘基板上设有温度检测元件，结温过高时即输出报警（ALM）信号，该信号送给变频器的单片机，使系统显示故障信息并停止工作。IPM还内含制动电路，用户如有制动要求可另购选件，在外电路规定端子上接制动电阻，即可实现制动。
2．交-直-交变频器主电路的中间电路有哪几种形式？说明各形式的功能。
答：中间电路有滤波电路和制动电路两种形式。滤波电路是利用电容或电感的储能特性，将整流电路输出的直流电压或电流减少谐波分量趋于稳定；而制动电路一般由制动单元和制动电阻组成，可将电动机的再生能量返送电网或消耗掉，并产生制动作用，使电动机快速停车。
3. 异步电动机的变频调速的理论依据是什么？
答：三相交流电动机的同步转速（即定子旋转磁场转速）n0可表示为

如果将电源频率调节为fx，则同步转速n0x也随之调节成

这就是异步电动机变频调速的理论依据。
4. 为什么对风机、泵类负载进行变频调速节能效果最好？
答：风机、泵类负载属于二次方律负载机械在低速时由于流体的流速低，所以负载转矩很小，随着电动机转速的增加，流速增快，负载转矩和功率也越来越大，所以采用变频调速节能效果最好。
5. 变频器的输入交流电抗器和输出交流电抗器在功能上有什么区别？
答：变频器的输入交流电抗器，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。
输出交流电抗器用于抑制变频器的辐射干扰和感应干扰，还可以抑制电动机的振动。
6. 频率给定信号有哪几种设置方法？什么方法最简便精确？
答：频率给定信号方式，就是调节变频器输出频率的具体方法，有模拟量给定、面板给定和通讯接口给定等多种方法。在选择给定方法时应优先选择面板给定方法，因为面板给定属于数字量给定，不需要外部接线，方法简单，频率设置精度高。
7.变频器系统的主回路电缆与控制回路电缆安装时有什么要求？
答：选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路保护、电缆压降等因素。一般情况下，变频器输入电流的有效值比电机电流大。安装时变频器与电机之间的连接电缆尽量短，接地回路须按电气设备技术标准所规定的方式施工。
变频器控制回路的控制信号均为微弱的电压、电流信号，控制电缆的截面选择必须考虑机械强度、线路压降、费用等因素。控制回路易受外界强电场或高频杂散电磁波的影响，易受主电路的高次谐波场的辐射及电源侧振动的影响，因此，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。
主回路电缆与控制回路电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。
8. 说明变频器系统调试的方法步骤？
答：变频器系统的调试步骤：1)通电前检查；2) 在断开电动机负载的情况下，对变频器通电检查；3) 空载试验；4) 负载试验。
五、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。
答：（1）～（4）如下图所示。
（5）C1、C2为滤波元件，R4、VT7为制动元件。

2. 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RC =
(3)根据计算出的电阻选用导线。
由计算出的RC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9mm2。