2023交流調速綜合復習考試題庫含答案

2023交流調速綜合復習考試題庫含答案一、選擇題1、若一臺三相感應電動機在額定電壓下運行，突然發(fā)現(xiàn)轉速變慢了（假設電機沒壞），此時定子電流（增大）。A、不變；B、減??；C、未知；D、增大2、（恒轉子磁通控制）控制可以得到和直流他勵電機一樣的線性機械特性。A、恒壓頻比控制；B、恒氣隙磁通；C、恒轉子磁通控制；D、恒定子磁通控制3、三相逆變器系統(tǒng)中，提高直流母線電壓利用率的典型方法有（三次諧波注入SPWM和SVPWM）。A、三次諧波注入SPWM；B、SVPWM；C、A和B；D、A或B。4、轉差頻率控制的基本概念是控制（轉差頻率）就代表控制轉矩。A、轉差頻率；B、轉差功率；C、轉差；D、頻率5、分析異步電動機的機械特性時，忽略了（鐵損和勵磁電流）。A、空間和時間諧波；B、磁飽和；C、鐵損和勵磁電流；D、以上都是6、基頻以上變頻調速時，定子電壓（）。A、不變；B、增大；C、減??；D、不定7、采用三次諧波注入SPWM，直流母線電壓利用率（不可以）無限地升高。A、不可以；B、可以；C、不確定；D、無關于8、轉差頻率控制規(guī)律中，轉矩與轉差頻率成正比的條件是（氣隙磁通）不變。A、定子磁通；B、轉子磁通；C、全磁通；D、氣隙磁通9、根據(jù)盡量少的勵磁電流產(chǎn)生足夠的磁通的原則，電機額定運行時的磁通選在電機磁化曲線的（膝點）附近最合適。A、零點；B、膝點；C、原點；D、拐點。10、PWM變壓變頻器的不足包括（輸入電流的諧波含量大；功率不能雙向流動；直流側能量無法回饋）。A、輸入電流的諧波含量大；B、功率不能雙向流動；C、直流側能量無法回饋；D、以上都是。11、SHEPWM指的是（特定諧波消去法）。A、三次諧波注入法；B、特定諧波消去法；C、電壓空間矢量調制；D、電流滯環(huán)跟蹤法12、基頻以上，轉速升高時轉矩降低，屬于（恒功率調速）。A、恒功率調速；B、恒轉矩調速；C、恒電壓調速；D、恒電流調速。13、PWM變壓變頻器常用的功率開關器件有（MOSFET；IGBT；IGCT；）。A、MOSFET；B、IGBT；C、IGCT；D、以上都是。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。集成門極換流晶閘管IGCT（IntegratedGate-CommutatedThyristor，集成門極換流晶閘管IGCT將IGBT與GTO的優(yōu)點結合起來，其容量與GTO相當，但開關速度比GTO快10倍，而且可以省去GTO應用是龐大而復雜的緩沖電路，只不過其所需的驅動功率仍然很大。目前，IGCT正在與IGBT以及其他新型器件激烈競爭，試圖最終取代GTO在大功率場合的位置。14、死區(qū)期間，逆變器的輸出電壓與（電流流向）有關。A、電流大小；B、電壓大?。籆、電壓方向；D、電流流向。15、矢量控制系統(tǒng)基本思想是通過（坐標變換），在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交坐標系中，將三相異步電動機得到等效的直流電動機模型。A、正交變換；B、坐標變換；C、dq變換；D、αβ變換二、簡答分析題1、簡述異步電動機變壓變頻調速的基本控制方式，說明基頻以下和基頻以上，定子電壓、電源頻率、氣隙磁場的變化規(guī)律。1、答：基頻以下，屬于“恒轉矩調速”；基頻以上，屬于“恒功率調速”?；l以下：恒定，與同時增大或同時減小，低頻時適當提高定子電壓，近似補償定子阻抗壓降；基頻以上：頻率從向上升高，因為定子電壓，最多只能保持，頻率升高，定子電壓保持不變，氣隙磁通減少，轉速升高。2、異步電動機變頻調速時，為何在基頻以下時，采用恒壓頻比控制，而在基頻以上保持電壓恒定？基頻以下和基頻以上通常分別屬于恒功率還是恒轉矩調速方式？2、答：在基頻以下時，應保持氣隙磁通不變，即保持壓頻比不變，即采用恒壓頻比控制；而在基頻以上時，受繞組絕緣耐壓和磁路飽和的限制，電壓不能隨之升高，故保持電壓恒定。在基頻以下，屬于“恒轉矩調速”方式；在基頻以上，屬于近似的“恒功率調速”方式。3、什么是矢量控制系統(tǒng)VCS？3、答：將異步電動機經(jīng)過坐標變換可以等效成直流電動機，那么，模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過坐標反變換，就能夠控制異步電動機。由于進行坐標變換的是電流（代表磁動勢）的空間矢量，所以這樣通過坐標變換的控制系統(tǒng)就叫做矢量控制系統(tǒng)VCS（VectorControlSystem）矢量變換控制系統(tǒng)TCS(Trans-vectorControlSystem)。4、轉速閉環(huán)轉差頻率控制的變頻調速系統(tǒng)能夠仿照直流電動機雙閉環(huán)系統(tǒng)進行控制，但是其動靜態(tài)性能卻不能完全達到直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的水平，這是為什么？4、答：（1）轉差頻率控制系統(tǒng)是基于異步電動機穩(wěn)態(tài)模型的，所謂的“保持磁通Fm恒定”的結論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動態(tài)中Fm難以保持磁通恒定，這將影響到系統(tǒng)的動態(tài)性能。（2）Us=f（w1,Is）函數(shù)關系中只抓住了定子電流的幅值，沒有控制到電流的相位，而在動態(tài)中電流的相位也是影響轉矩變化的因素。（3）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取w1=ws+w，使頻率得以與轉速同步升降，這本是轉差頻率控制的優(yōu)點。然而，如果轉速檢測信號不準確或存在干擾，也就會直接給頻率造成誤差，因為所有這些偏差和干擾都以正反饋的形式毫無衰減地傳遞到頻率控制信號上來了。5、基頻以下調速可以是變頻器交流輸入電壓、恒定子磁通的控制方式，從機械特性和系統(tǒng)實現(xiàn)兩個方面分析與比較它們的優(yōu)缺點。5、答：恒壓頻比控制：恒壓頻比控制最容易實現(xiàn)，它的變頻機械特性基本上是平行下移，硬度也較好，能夠滿足一般的調速要求，低速時需適當提高定子電壓，以近似補償定子阻抗壓降。在對于相同的電磁轉矩，角頻率越大，速降落越大，機械特性越軟，與直流電動機弱磁調速相似。在基頻以下運行時，采用恒壓頻比的控制方法具有控制簡便的優(yōu)點，但負載變化時定子壓降不同，將導致磁通改變，因此需采用定子電壓補償控制。根據(jù)定子電流的大小改變定子電壓，以保持磁通恒定。恒定子磁通：雖然改善了低速性能，但機械特性還是非線性的，仍受到臨界轉矩的限制。頻率變化時，恒定子磁通控制的臨界轉矩恒定不變。恒定子磁通控制的臨界轉差率大于恒壓頻比控制方式。恒定子磁通控制的臨界轉矩也大于恒壓頻比控制方式。控制方式均需要定子電壓補償，控制要復雜一些。6、PWM變壓變頻器的優(yōu)點是什么？6、答：1）在主電路整流和逆變兩個單元中，只有逆變單元可控，通過它同時調節(jié)電壓和頻率，結構簡單。采用全控型的功率開關器件，只通過驅動電壓脈沖進行控制，電路也簡單，效率高。2）輸出電壓波形雖是一系列的PWM波，但由于采用了恰當?shù)腜WM調制技術，正弦基波的比重較大，影響電機運行的低次諧波受到很大的抑制，因而轉矩脈動小，提高了系統(tǒng)的調速范圍和穩(wěn)態(tài)性能。3）逆變器同時實現(xiàn)調壓和調頻，動態(tài)響應不受中間直流環(huán)節(jié)濾波器參數(shù)的影響，系統(tǒng)的動態(tài)性能也得以提高。4）采用不可控的二極管整流器，電源側功率因數(shù)較高，且不受逆變輸出電壓大小的影響。7、轉差頻率控制系統(tǒng)的控制規(guī)律是什么？7、答：轉差頻率控制系統(tǒng)的控制規(guī)律是：1）在的范圍內，轉矩基本上與成正比，條件是氣隙磁通不變。2）在不同的定子電流值時，按函數(shù)關系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁恒定。8、變頻器的過載保護功能設置需注意哪些問題？8、答：變頻器容量大而電機小的，應根據(jù)電機的容量設定保護值。低速運行時，電機散熱條件差，允許的持續(xù)電流減少，保護值應減少。變頻器帶多臺電機，應根據(jù)多臺電機的容量和進行保護值設定，且在每臺電機上要裝有過載保護裝置。三、計算題1、一臺4極異步電動機，額定頻率為50Hz/60Hz，額定轉差率為0.04，額定功率為5.5kW。在實現(xiàn)變頻調速時，其基本頻率（與最大輸出電壓對應的頻率）如何設置？并計算50Hz/60Hz時的額定轉速及額定轉矩。1、解：（1）選擇50Hz，即工作頻率為50Hz；變頻器輸出線電壓為380V，，。（2）選擇60Hz，即工作頻率為60Hz；變頻器輸出線電壓為380V，當f=50Hz時，變頻器的輸出線電壓為316V，，。2、已知一臺異步電動機參數(shù)如下：，，，，電樞繞組電阻，。定子漏抗，，勵磁電感，勵磁電阻，試計算：1）在方式控制下，時的。2）在時，方式控制下的。2、解：1）方式下，，相電壓2）在時，方式控制下，，為2對磁極電動機。則3、試分析推導兩相靜止坐標和兩相旋轉坐標的相互轉換矩陣。3、解：4、一臺三相籠型異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)為：額定線電壓UN=380V，額定轉速nN=960r/min，額定頻率fN=50