国家开放大学2024年春季学期期末统一考试 交流变频调速应用技术试题
试卷代号:23793
2024年7月
注意事项:
1.将你的学号、姓名及考点名称填写在试题和答题纸的规定栏内。考试结束后,把试题和 答题纸放在桌上。试题和答题纸均不得带出考场。待监考人员收完试题和答题纸后方 可离开考场。
2.仔细阅读题目的说明,并按题目要求答题。所有答案必须写在答题纸的指定位置上,写 在试题上的答案无效。
3.用蓝、黑圆珠笔或钢笔(含签字笔)答题,使用铅笔答题无效。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。请在给出的选项中,选出最符合题目要求的一项)
1.最高频率是对应于最大给定信号的,而上限频率是根据生产机械的工况决定的,两者相比()优先权。
A.上限频率
B.下限频率
C.最高频率
D.机械频率
答案:A
2.对电动机从基本频率向上的变频调速属于()调速。
A.恒功率
B.恒转矩
C.恒磁通
D.恒转差率
答案:A
3.变频器的调压调频过程是通过控制()进行的。
A.载波
B.调制波
C.输入电压
D.输入电流
答案:B
4.工业洗衣机甩干时转速快,洗涤时转速慢,烘干时转速更慢,故需要变频器的()功能。
A.转矩补偿
B.频率偏置
C.段速控制
D.电压自动控制
答案:C
5.下面的哪些原因可能是引起变频器欠压跳闸的?()
A.电源电压过高
B.雷电干扰
C.同一电网中有大电动机启动
D.原来没有配置制动单元
答案:C
6.监测M440变频器的运行状态的端子是()。
A.端子3、4
B.端子5、6
C.端子12、13
D.端子21、22
答案:D
7.下列参数中可以修改的参数是()。
A. r0000
B.P0003
C.F0003
D.A0501
答案:B
8.变频器面板控制时,给定频率是通过哪个参数设置的?()
A.P0003
B.P0700
C.P1000
D.P1040
答案:D
9.MM440变频器外部开关端子的驱动电压是()。
A.5V
B.220V
C.10V
D.24V
答案:D
10.MM440变频器有几路模拟量输入通道()。
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:B
二、判断题(本题共10小题,每小题1分,共10分。以下叙述中,你认为正确的打"√",错误的打"×")
11.电力二极管常用于将交流电变为直流电的整流电路中,也常用于具有回馈或续流作用的逆变电路中。()
答案:√
12.变频器面板显示,在变频器接到正确的运行命令后,进人运行状态,LED显示窗口显示运行的状态参数,正转或反转运行指示灯熄灭。()
答案:×
13.变频器矢量控制模式下,一个变频器只能带一台电动机。()
答案:√
14.变频器的输出端子可以连接到电力电容器或浪涌吸收器上。()
答案:×
15.通过模拟量设置频率是变频器频率给定的最常见的形式。()
答案:×
16.变频器的输出频率及变频器实际输出的频率,是整个拖动系统的运行频率。()
答案:√
17.变频器面板显示,在变频器处于停机状态时,LED显示窗口停机状态参数,运行指示灯点亮。()
答案:×
18.变频器处于运行状态时,如果有故障,变频器立即停机。()
答案:√
19.按国际惯例,高压变频器通常指电压等级在1kV以上小于10kV的大容量变频器。()
答案:×
20.对于连续工作的负载来说,由于电动机在运行期间不能够到达稳定温升,因此允许电动机过载。()
答案:×
三、填空题(本题每空1分,共20分)
21.变频器的基本结构有______、、、______。
答案:整流器、逆变器、中间直流环节、控制电路
22.SPWM逆变器的性能与______和______两参数有关。
答案:调制比、载频比
23.变频器的控制方式主要有______控制、______控制、______控制。
答案:U/f、矢量、直接转矩
24.要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用______,二是用______。
答案:双窄脉冲、单宽脉冲
25.带式传送机是属于______负载;卷取机械是属于______负载;而风机、水泵等机械是属于______负载。
答案:恒转矩、恒功率、二次方律
26.变频器的控制模式主要有______、______。
答案:V/F控制、矢量控制
27.变频器的频率参数预置中,频率给定的方法可以通过变频器的______给定,还可以通过变频器的______给定。
答案:操作面板、外接端子
28.变频器的功用是将______的交流电变换成电压频率______的三相交流电,以供给电动机运转的电源装置。
答案:频率固定、连续可调
四、简答题(本题共3小题,每小题10分,共30分)
29.变频器的回避频率功能有什么作用?在什么情况下要选用这些功能?
答案:变频器的回避频率功能可以使变频器的输出跳过某个或某段频率,即不输出某个或某段频率。在机械传动中不可避免地要发生振动,当电动机的转速等于机械系统的固有频率时,振动加剧,甚至使机械系统不能正常工作。为了避免使机械系统发生谐振,采取回避频率的方法,即将发生谐振的频率跳过去。
30.变频调速时,改变电源频率 $$f_{1$$ 的同时须控制电源电压 $$U_{1$$ ,试说明其原因。
答案:在变频调速时若$$f_{1$$下降,$$U_{1$$不变则Φm上升,因为Φm已设计在接近饱和处,Φm上升即进入磁化曲线的饱和区,引起工作电流大幅度增加,使电动机过热损坏;若$$f_{1$$上升,$$U_{1$$不变,则Φm下降,将使工作电流下降。由于电流的下降,电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变,即电动机的转矩不变,在$$f_{1$$变化的同时$$U_{1$$必须同时变化,使$$U_{1$$与$$f_{1$$的比值保持恒定,即$$U_{1} / f_{1}= 常$$。
31.变频器为什么具有加速时间和减速时间的设置功能?如果加减速的时间设置为0,启动时会出现什么问题?
答案:(1) 为了使启动电流不超过允许的最大电流,从开始变频器经一定时间上升到工作频率,电动机在恒转矩作用下,也从0速跟随变频器的输出频率逐渐上升到工作转速。(2) 起动电流会很大,会烧坏电机。
五、综合分析题(本题1小题,共20分)
32.变频器正反转控制电路如图1,请按要求作答:
(1)在图1中标出控制变频器通电的按钮SB1、控制变频器断电的按钮SB2、控制变频器正转运行的按钮SB3、控制变频器反转运行的按钮SB4、控制变频器正反转停止按钮SB5。
(2)变频器在正转或反转运行时,能通过按钮SB2控制变频器断电吗?为什么?
(3)变频器在正转运行时,反转SB4按钮有效吗?为什么?
(4)当变频器故障报警信号输出时,能够使变频器主电路断电吗?为什么?
答案:
(1) 标注:
L1L2L3
OKM KA1
KM SB1 E KM SB3 E KA1 SB4
KA1KA2 KA2
KA1 SB2
KA2 FWD REV T SB5
(5分)
(2) 不能。因为当电动机正转或反转时,继电器KA1(KA2)线圈得电,KA1(KA2)常开触点闭合,即使按下SB2,接触器KM 的线圈仍然会通过KA1(KA2)触点闭合使KM 线圈保持得电。(5分)
(3) 无效。因为继电器KA1和KA2形成了互锁。正转时继电器KA1线圈得电,KA1常闭触点断开,按下SB4,KA2线圈不能得电,不能接通反转。(5分)
(4) 能,因为发生故障时,30B-C断开,接触器KM 线圈断电,其主触点复位(常开状态),使变频器切断电源。(5分)
2026-03-22
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