电气传动变频器习题解答

10.矢量控制的理念是什么？矢量控制经过哪几种变换？

答：矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率及相位，用以维持电动机内部的磁通为设定值，产生所需的转矩。变频器的控制器输出直流电流iM*和iT*，其中iM*是励磁电流分量，iT*是转矩电流分量。它们都是由变频器的给定信号分解而成的(*表示变频中的控制信号)。经过直／交变换，将iM*和iT*变换成两相交流信号iα*和iβ*，再经2／3变换得到三相交流控制信号iA*、iB*、iC*去控制三相逆变器。

11.矢量控制有什么优越性？使用矢量控制时有哪些具体要求？

答：矢量控制系统的优点：1）动态的高速响应；2）低频转矩增大 ；3）控制灵活。 使用矢量控制对变频器和电动机有如下要求： 1) 一台变频器只能带一台电动机。

2) 电动机的极数要按说明书的要求，一般以4极电动机为最佳。

3) 电动机容量与变频器的容量相当，最多差一个等级。如：根据变频器的容量应选配1lkW的电动机，使用矢量控制时，电动机的容量可是1lkW或7.5kW，再小就不行了。

4) 变频器与电动机间的连接线不能过长，一般应在30m以内。如果超过30m，需要在连接好电缆后，进行离线自动调整，以重新测定电动机的相关参数。

第9章 习题解答

1．若变频器拖动的负载为笼型电动机，选择变频器时应考虑哪些问题？

答：对于笼型电动机选择变频器拖动时，主要依据以下几项要求：1）依据负载电流选择变频器；2）考虑低速转矩特性；3）考虑短时最大转矩；4）考虑容许最高频率范围；5）考虑噪声；6）考虑振动。

2. 变频器专用电机分为哪些种类？ 答：变频器专用电机的分类有以下几种： 1）在运转频率区域内低噪声、低振动。

2）在低频区内提高连续容许转矩(恒转矩式电机)。 3）高速用电机。

4）用于闭环控制(抑制转速变动)的带测速发电机的电机。 5）矢量控制用电机。

3.变频器的主电路端子R、S、T和U、V、W接反了会出现什么情况？电源端子R、S、T连接时有相序要求吗？

答：变频器的主电路端子R、S、T和U、V、W接反了会出现烧坏变频器的严重后果。电源端子R、S、T连接时一般没有相序要求。

4.主电路电源输入侧连接断路器有什么作用？断路器如何选择？

答：连接断路器的作用：1）接通和分断负载电路；2）隔离作用；3）保护作用。 通常情况下低压断路器的额定电流IQN应选：

IQN ≥ （1.3 ～1.4）IN 式中，IN ——变频器的额定电流。

在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择：

IQN ≥ 2.5 IMN 式中，IMN ——电动机的额定电流。

5.主电路中接入交流电抗器有什么作用？

答：主电路中接入交流电抗器，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。

6.制动电阻与制动单元有什么不同？

答：制动电阻与制动单元的功能是当电动机因频率下降或重物下降(如起重机械)而处于再生制动状态时，避免在直流回路中产生过高的泵生电压。制动电阻是把泵生电压变为热能消耗掉，而制动单元一般具有将泵生电压回馈电网的作用。

制动电阻的选择：1）制动电阻RB的大小；2) 制动电阻的功率PB；3)常用制动电阻的阻值与容量的选择可参考变频器说明书。

制动单元的配置可参考变频器说明书。

7.变频器与电动机之间的连线过长会出现什么问题？如何选择长距离导线？

答：变频器与电机之间的连线过长，则电压降增大，可能引起电机转矩不足。特别是变频器输出频率低时，其输出电压也低，线路电压损失所占百分比加大。变频器与电机之间的线路压降规定不能超过额定电压的2％，根据这一规定来选择电缆。工厂中采用专用变频器时，如果有条件对变频器的输出电压进行补偿，则线路压降损失容许值可取为额定电压的5％。

容许压降给定时，主电路电线的电阻值必须满足下式： RC?(1000??U)/(3LI)

式中 RC—— 单位长电线的电阻值 (Ω/km) △U——容许线间电压降(V)； L—— 1相电线的铺设距离(m)； I—— 电流(A)。

8.画出电动机正转控制电路图。

答：由继电器控制的正转运行电路如图所示。

9. 画出电动机正、反转控制电路图。 继电器控制的正反转电路如图所示。

10.如何实现工频和变频切换运行？画出控制电路来。

答：变频与工频切换的电路如下图所示，可以满足以下要求。 1) 用户可根据工作需要选择“工频运行”或“变频运行”。

2) 在“变频运行”时，一旦变频器因故障而跳闸时，可自动切换为“工频运行”方式，同时进行声光报警。

11.频率给定信号有哪几种设置方法？什么方法最简便精确？

答：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。

12.说明最大频率、最大给定频率与上限频率的区别。

答：最大频率fmax和最大给定频率fXM都与最大给定信号xmax相对应，但最大频率fmax

通常是根据基准情况决定的，而最大给定频率fXM常常是根据实际情况进行修正的结果。

当fXM＜fmax时，变频器能够输出的最大频率由fXM决定，fXM与xmax对应； 当fXM＞fmax时，变频器能够输出的最大频率由fmax决定。

上限频率fH是根据生产需要预置的最大运行频率，它并不和某个确定的给定信号x相对应。

当fH＜fmax时，变频器能够输出的最大频率由fH决定，fH并不与xmax对应； 当fH＞fmax时，变频器能够输出的最大频率由fmax决定。

第10章习题解答

1. 变频器储存时应注意哪些事项？ 答：① 必须放置于无尘垢、干燥的位置。

② 储存位置的环境温度必须在-20℃～+65℃范围内。 ③ 储存位置的相对湿度必须在0％～95％范围内，且无结露。 ④ 避免储存于含有腐蚀性气体、液体的环境中。 ⑤ 最好适当包装存放在架子或台面上。