机电设备伺服与变频器应用第二次形考作业.doc

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江苏开放大学
形成性考核作业

学 号 2016020000025
姓 名 周宇峰

课程代码 110050

课程名称机电设备伺服与变频应用

评阅教师

第 2 次任务
共 3 次任务

江苏开放大学
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．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. CVCF
2．高压变频器指工作电压在（ A ）KV以上的变频器。
A. 3 B. 5 C. 6 D. 10
3. 对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A ）调速。
A. 恒功率 B. 恒转矩 C. 恒磁通 D. 恒转差率
4. 下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C ）。
A. 直流制动 B. 回馈制动 C. 反接制动 D. 能耗制动
5. 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
6．变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ A ）型。
A. 电流 B. 电阻 C. 电感 D. 电容
7．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（ C ）功能。
A．频率偏置 B. 转差补偿 C. 转矩补偿 D. 段速控制
8．变频器的调压调频过程是通过控制（ B ）进行的。
A. 载波 B. 调制波 C. 输入电压 D. 输入电流
9．MM440变频器要使操作面板有效，应设参数（ C ）。
A．P0010=1 B. P0010=0 C. P0700=1 D. P0700=2
10．MM440变频器频率控制方式由功能码（ D ）设定。
A. P0003 B. P0010 C. P0700 D. P1000

二、填空题（每空2分，共25分）
1．频率控制功能是变频器的基本控制功能。控制变频器输出频率有以下几种方法： 面板控制 、 外接模拟量 、 固定频率 和 通讯控制 。
2．变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为 交—交 型和交—直—交 型；按改变变频器输出电压的方法可分为 脉冲幅度
调制PAM）型 和脉冲宽度调制（PWM） 型；按用途可分为 专用型 型变频器和 通用型 型变频器。
3．为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器具有 频率增益 功能。
4．电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同，为了适应这个控制要求，变频器具有 转矩补偿 功能。
5．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，为了适应这些控制要求，变频器具有 段速控制 功能和多种加、减速时间设置功能。
6．某电动机在变频运行时需要回避17～23 Hz之间的频率，那么应设定回避频率值为 20Hz ，回避频率的范围为 3 Hz 。
7．根据不同的变频控制理论，变频器的控制方式主要有_U/f 控制方式_________、__转差频率控制__________、_矢量控制___________和___直接转矩控制__________________等四种。
8．变频器是通过 电力电子器件的通断作用将 工频交流电流 变换成 电压频率均可调 的一种电能控制装置。
9．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，为了适应这些控制要求，变频器具有 段速控制 功能和多种加、减速时间设置功能。
10．矢量控制中的反馈信号有_电流反馈___和__速度反馈______两个信号。
三、判断题（每小题2分，共20分）
1．若在额定频率以上调频，电压将不能跟着上调，因为电动机的定子绕组上的电压不允许超过额定电压，即必须保持U1=UN不变。（ √ ）
2．U/f 控制方式的转速控制精度及系统的响应性能力较强，因为它采用的是闭环控制方式。（ × ）
3．转差频率控制变频器是利用开环控制环节，因此其控制精度、加减速特性和稳定性都比较低。（ × ）
4．直接转矩控制是直接在定子坐标系下分析交流电动机的模型，控制电动机的磁链和转矩。（ √ ）
5．变频调速系统过载保护具有反时限特性。（ √ ）
6．保持定子供电电压为额定值时的变频控制是恒功率控制。（ √ ）
7．转矩提升是指在频率f=0时，补偿电压的值。（ √ ）
8．加速时间是指工作频率从0HZ上升至最大频率所需要的时间。（ × ）
9. 西门子变频器参数P0003用于定义参数的访问级，有四个用户访问级，即标准级、扩展级、专家级和维修级，缺省值为第 1 级。 （ √ ）
10. MM440变频器的参数只能用基本操作面板（BOP）、高级操作面板（AOP）或者通过串行通信接口进行修改。（ √ ）

四、简答题（每小题7分，共35分）
1．变频器的分类方式有哪些？如何分类的？
答：有四种分类方法：
（1）按变换频率方法分
a、交直交变频器 先由整流器将电网中的交流电流整流成直流电，经过滤波，而后由逆
变器再将直流逆变成交流供给负载； b、交交变频器 只用一个变换环节就可以把恒压恒频
的交流电源变换成变压变频电源，因此又称直接变频装置
（2）按主电路工作方法分
a、电压型变频器 当中间直流环节采用大电容滤波时，称为电压型变频器 b、 电流型变
频器 采用高阻抗电感滤波时成为电流型变频器
（3）按变频器调压方法分
PAM 变频器： 逆变器负责调节输出频率，通过改变直流环节的电压或电流来改变输出
电压或电流；PWM 变频器： PWM 方式是在变频器输出波形的一个周期产生多个脉冲波，其等
值电压为正弦波，波形较平滑
（4）按控制方式分
a、U/F 控制变频器 采用普通的 VVVF 控制方式实现； b、 SF 控制变频器 采用转差频率
控制方式实现；c、VC 控制变频器 采用矢量控制方式实现

2． 变频器常用的控制方式有哪些？
答：控制方式有 V/f 协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等；通用型变频器基本上都采用 U/f 控制方式。
3． 一般的通用变频器包含哪几种电路？
答：整流电路、中间直流电路、逆变电路、制动电路、控制电路

4． 比较电压型变频器和电流型变频器的特点。
比较项目
电压源
电流源
直流回路滤波环节（无
功功率缓冲环节）
电容器
电抗器
输出电压波形
矩形波
决定于负载，对异步电机负载近似为正弦波
输出电流波形
决定于负载的功率因
数，由交大的谐波分量
矩形波
输出阻抗
小
大
回馈制动
须在电源则侧设置反并
联逆变器
方便，主电路不需要附加设备
调速动态响应
较慢
快
适用范围
多电机拖动，不可逆拖
动，稳频稳压电源
单电机拖动，频繁加、减速情况下运行，可逆拖动

5．变频器保护电路的功能及分类？
答：（1）变频器的保护电路是通过检测主电路的电压、电流等参数来判断变频器的
运行状况。当发生过载或过电压等异常时，为了防止变频器的逆变器和负载损坏，保护
电路可使变频器中的逆变电路停止工作或抑制逆变器的输出电压、电流值。
（2）变频器控制电路中的保护电路可分为变频器保护、负载保护和其它保护：
变频器保护有：瞬时过电流保护；过载保护；再生过电压保护；瞬时停电保护；接地过
电流保护；冷却风机异常等。
异步电动机保护：过载保护；超频（超速）保护。
其它保护：防止失速过电流；防止失速过电压。

完成日期：2017-11-6

得分：

评阅时间：

课程名称：机电设备伺服与变频应用 第 3 次任务 评阅教师：
6