2025年高职电气自动化（变频控制技术）试题及答案.doc

2025年高职电气自动化（变频控制技术）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)
1. 变频控制技术中，改变电动机转速的基本原理是改变（ ）。
A. 电源电压 B. 电源频率 C. 电机磁极对数 D. 转差率
2. 以下哪种调速方式属于变频调速的优点（ ）。
A. 调速范围窄 B. 效率低 C. 平滑性好 D. 成本高
3. 变频器的核心控制部分是（ ）。
A. 整流电路 B. 逆变电路 C. 控制电路 D. 滤波电路
4. 变频调速时，基频以下调速通常采用（ ）控制方式。
A. 恒功率 B. 恒转矩 C. 变转矩 D. 变功率
5. 变频器中用于将交流电转换为直流电的电路是（ ）。
A. 整流电路 B. 逆变电路 C. 制动电路 D. 滤波电路
6. 当变频器输出频率高于基频时，调速方式一般为（ ）。
A. 恒功率 B. 恒转矩 C. 变转矩 D. 变功率
7. 变频器的过载能力通常用（ ）来表示。
A. 过载倍数 B. 过载时间 C. 过载频率 D. 过载电压
8. 以下哪种不是变频器常见的控制方式（ ）。
A. U/f控制 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 恒压控制

第II卷（非选择题，共60分）
9. 简答题（15分）
简述变频控制技术中U/f控制的原理及特点。
10. 简答题（15分）
说明变频器的制动方式有哪些，并简述其中一种制动方式的工作原理。
11. 分析题（15分）
某生产线上的三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压380V，额定频率50Hz，现采用变频器进行调速控制。当变频器输出频率为30Hz时，电动机的转速、转矩和功率如何变化？请分析说明。
12. 材料分析题（15分）
材料：在某自动化生产车间，一台采用变频控制技术的设备出现运行不稳定的情况。经检查，发现变频器的参数设置有误。已知该设备要求在基频以下采用恒转矩调速，基频为50Hz，额定电压380V。现变频器设置的U/f曲线不合适，导致电机在低速运行时转矩不足。
问题：请分析如何调整变频器的U/f曲线来解决电机低速转矩不足的问题，并说明调整的依据。
13. 设计题（15分）
设计一个基于变频控制技术的恒压供水系统，要求简述系统组成、工作原理及控制过程。

答案：1. B 2. C 3. C 4. B 5. A 6. A 7. A 8. D
9. U/f控制原理：在变频调速时，保持电动机定子电压与频率之比（U/f）为常数。特点：结构简单，调速范围较宽，低速时能保持一定转矩，但调速精度不高。
10. 制动方式有能耗制动、回馈制动、直流制动等。能耗制动原理：当变频器接到制动信号后，停止输出频率，电动机处于发电状态，产生的电能通过制动电阻消耗掉，从而实现制动。
11. 当变频器输出频率为30Hz时，电动机转速降低。由于是恒转矩调速，转矩不变。根据P = Tn/9550（P为功率，T为转矩，n为转速），转速降低，功率减小。
12. 应适当提高低频时的电压值来调整U/f曲线。依据是在基频以下恒转矩调速时，随着频率降低，电压也应相应降低，但要保证U/f比值基本不变，以维持电机转矩。当U/f曲线不合适导致低速转矩不足时，提高低频电压可增大转矩。
13. 系统组成：变频器、水泵、压力传感器、控制器等。工作原理：通过压力传感器检测管网压力，将信号传至控制器，控制器根据压力情况控制变频器调节水泵电机转速。控制过程：当压力低于设定值时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，压力上升；当压力高于设定值时，变频器减小输出频率，水泵转速减慢，压力下降。