21秋西电网院《交流调速技术》模拟试题5

欧阳老师

       考试时间_90_分钟   闭卷  试卷 编号____________

          姓名_________ 学号____________ 班级____________

一、判断题(10分  每题1分)      （对√、错×）

(  ×  )1. PWM脉宽调制型变频，是靠改变脉冲频率来控制输出电压。
(   √  )2. 起重机属于恒转矩类负载。
(   √  )3. 变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。
(   √  )4. 直接转矩控制是直接分析交流电动机的模型，控制电动机的磁链和转矩。
(   √  )5. 变频器基准频率也叫基本频率
(   √  )6. 起动频率是指电动机开始起动的频率。
(   √  )7. PID控制是闭环控制中的一种常见形式。
(   √  )8.变频器内部装有冷却风扇上下左右与相邻的物品和挡板必须保持足够的空间。
(   ×  )9.变频器与电动机之间的连接线越长越好。
(   √  )10.风机变频调速参数设置，上限频率不应超过额定频率。

二、选择题（共10题，每题2分，共20分）
1.  9、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
2．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
3．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
4． 目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ D  ）。
  A：SCR                  B：GTO      
C：MOSFET              D：IGBT
5． 变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（  B ）补偿。
A：平方根                B ：平方率      
C：立方根                D：立方率
6．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（  C  ）。
A：输出电压U不变         B：频率f不变     
C：U/F不变                D：U•f不变
7. 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
8．三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ B  ）有关系。
A.磁极数                   B.磁极对数     
C.磁感应强度               D.磁场强度
9．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（  C  ）。
A. 输出电压U不变          B. 频率f不变   
C. U/F不变                 D. U•f不变
10．风机、泵类负载转矩属于（ C ）。
A．恒转矩负载           B．恒功率负载
C．二次方律负载         D．以上都不是

三、填空题（10X2分=20分）
1．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持  U/F=常数   
2．变频调速系统中禁止使用  反接   制动。
3．变频器的PID功能中，P指   比例   ，I指  积分     ，D指  微分 。
4．为了避免机械系统发生谐振，采用设置  频率回避    的方法。
5．变频器的加速时间是指 从0Hz上升到最高频率所需  的时间；减速时间   是指    从最高频率下降到0Hz所需      的时间。
6．SPWM是   正弦波脉冲宽度调制   的英文缩写。
7．输出电磁滤波器安装在变频器和电机之间。抑制变频器输出侧的          谐波电压。
8.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   .
9．三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
10．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。

四、简答题（共5题，每题4分，共20分）
1. 变频调速系统的组成部分有哪些？构建变频调速系统有哪两个方面的基本要求？
解答：变频调速系统的组成部分主要有电源、变频器、电动机及负载，辅助环节有测量反馈（含传感器）及控制电路等。
构建变频调速系统有以下两个方面的基本要求：
（1）在机械特性方面的要求；
（2）在运行可靠性方面的要求。

2．试比较直接转矩控制系统和矢量控制系统两种系统。
解答：矢量控制系统强调Te与ψ2的解耦，有利于分别设计转速与磁链调节器；实现连续控制，调速范围宽达1:100以上；但按ψ2定向时受电动机转子参数的影响，降低了稳定性。
            直接转矩控制系统则直接进行转矩砰—砰控制，避开了旋转坐标的变化；控制定子磁链 ψ1而不是转子磁链 ψ2，不受转子参数的影响；但他不可避免地产生转矩脉动，降低了调速精度。
3.  简述变频器的定义和作用？
   解答：变频器是把工频电源（50/60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电动机变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变交流电。

4. 按电动机的能量转换类型分类，可把异步电动机的调速系统分为三类，总结他们的优缺点？
解答： （1）转差功率消耗型调速系统：优点是系统结构简单，设备成本最低；缺点是效率最低，且越到低速时效率越低。（2）转差功率馈送型调速系统：优点是效率高，缺点是要增加一些设备（3）转差功率不变型调速系统：优缺点是无论转速高低，转差功率基本不变，效率更高，缺点是应用场合有限，设备成本最高


5．同步电机的调速方法有几种？从频率控制方式看，它可分为哪几类？
解答： 同步电机没有转差，也就没有转差功率，所以同步电机调速系统只能是转差功率不变型（恒等于0）;在同步电机的变压变频调速方法中，从频率控制的方式来看，可分为他控变频调速和自控变频调速两类。
五、综合应用题（2X15分=30分）
1. 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）

答案：

       
2.     如下图所示为由交-直-交电流型负载换流变压变频器供电的同步电动机调速系统，试分析该系统的系统组成及功能，分析该系统的控制策略及换流问题，并提出解决方案。

解答：
（1）系统组成：转速调节、转差控制、负载换流控制和励磁电流控制，FBS是测速反馈环节、电流控制器（包括电流调节和电源侧变换器的触发控制）。
（2）        换流问题：①低速时同步电动机感应电动势不够大，不足以保证可靠换流；②当电机静止时，感应电动势为零，根本就无法换流。
（3）解决方案：采用“直流侧电流断续”的特殊方法，使中间直流环节电抗器的旁路晶闸管导通，让电抗器放电，同时切断直流电流，允许逆变器换相，换相后再关断旁路晶闸管，使电流恢复正常。 用这种换流方式可使电动机转速升到额定值的 3%~5%，然后再切换到负载电动势换流。