1、1变频器原理及应用第一章 概述填图题输入输出交 流 直 流直流 整流 斩波交流 移相 逆变第二章 电力电子器件一、填空题1、 晶闸管三个电极的名称是 阳极（A） 、 阴极（ K） 、和 门极（G） 。2、晶闸管的动态损耗包括 开通损耗 和 关断损耗 。4、常用的均流电路有： 串联电阻均流电路 、 串联电抗器均流电路 和 采用直流电抗器的均流电路 。5、晶闸管的保护包括： 晶闸管的过电流保护 、晶闸管的过电压保护 和 电压与电流上升率的限制 。6、晶闸管的过电流保护的措施： 快速熔断器保护 、 过电流继电器保护 、脉冲移相过电流保护 、利用反馈控制过电流保护 、直流快速熔断器过电流保护 。7、电
2、压与电流上升率的限制的措施： 给整流装置接上整流变压器 、 在交流电源输入端串接空心小电阻 和 每个桥臂串接空心小电感或在桥臂上套入磁环。8、由于接通、断开交流侧电源时出现暂态过程而引起的过电压称为 交流侧过电压 ， 由于交流电网受雷击或从电网侵入的干扰过电压，这种过电压作用时间长、能量大称为交流侧浪涌过电压 。9、交流侧浪涌过电压只能采用类似稳压管稳压原理的 压敏电阻 或 硒堆元件 来保护。10、大功率晶体管（GTR）使用时必须考虑的参数： 击穿电压 、电流增益 、耗散功率 和 开关速度 。 11、绝缘栅双极晶闸管（IGBT）的保护包括： 过电压保护 和 过电流保护 。12、PD 是指 电力
3、二极管 ，其符号是 213、SCR 是指 晶闸管 ，其符号 14、GTO 是指 门极关断晶闸管 ，其符号是 15、IGBT 是指 绝缘栅双极型晶体管 ，其符号是 16、GTR 是指 大功率晶体管，其符号 17、MOSFET 是指 功率场效应晶体管，其符号是 N 型沟道 P 型沟道 。二、选择题1:右图是（c ） 元件的图形符号。A:双极晶体管B:晶闸管C:绝缘栅双极晶体管D:场效应管2、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： IGBT3、下列元件中不属于全控器件的是（ A ）A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGB
4、T3三、判断题1、 “半控”的含义是指晶闸管 可以被控制导通但不能用门极控制关断 。 （正确 ）2、当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以采用两个或两个以上同型号器件相并联。当晶闸管的额定电流不能满足负载的要求时需以采用几个晶闸管串联联。 （错误）四、简答题1、由于功率 MOSFET 是 MOS 器件，它有一定的输入电容，很容易吸收静电荷，静电荷累积过多会使极间的电压超过允许值而损坏器件。因此要注意对其的静电保护，其静电保护中应注意的事项是什么？答：1） 、功率 MOSFET 应放置在防静电袋子或导电泡沫塑料内，操作着要带可靠接地的防静电手腕带拿取。2） 、用手拿功率 MOSFET 时，不要用
5、手触摸其管脚。3） 、工作台要采用接地的桌子和地板垫。4） 、电烙铁要良好接地，在 MOSFET 电控系统中要设置过电压、欠电压、过电流和过热保护单元，以保证安全可靠地工作。2、使晶闸管导通和截止的条件是什么?答：承受反电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才开通；晶闸管一旦导通，门极就会失去控制作用，要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。3、什么是晶闸管的浪涌电流？答：浪涌电流是指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。4、功率 MOSFET 的保护技术有哪些？答：栅源过电压保护、漏源过电压保护、峰值电流保护、
6、有效电流保护、过热保护、静电保护。5、使用 IGBT 时，为什么要考虑过电流和过电压保护，一般过电压常采用的保护措施有哪些？答： 1）过电流保护。若 IGBT 用于 VVVF 逆变器，当电动机启动时将产生突变电流，如果控制回路、驱动回路的配线欠合理，将会引起误动作，导致桥臂短路、输出短路等事故，使 IGBT 流过过电流。其中，发生短路事故时，电流变化非常迅速，而且元件要承受极大的电压和电流，所以必须快速检测出过电流，在元件未被损坏之前，使其自动4断开。2）过电压保护。IGBT 关断时，由于主回路电流的急剧变化，由主回路杂散电感引起高压，产生开关浪涌电压。可设置缓冲器抑制开关浪涌电压。过电压保护
7、措施采用缓冲器电路。第三章交 直 交变频技术一、填空题1、变频器分为 交交变频 和 交 直交变频 。 交 直交变频技术根据变频电源的性质可分为 电压型变频 和 电流型变频。2、在电压型逆变器的直流侧并联有大电容，其作用是 用来缓冲无功功率 。由于电容的存在使直流输出电压具有电压源的特性，内阻 很小 。这使逆变器的交流输出电压被钳位为 矩形波 ， 与负载性质 无关 。交流输出电流的波形和相位由 负载功率因数 来决定。直流电路电感 Ld 起 限流作用 ，电感量很小。3、在电流型逆变器的直流侧串联有大电感，其作用是 起限流的作用 。逆变器的输出的交流电流为 矩形波 ， 与负载性质 无关 。二、选择题
8、1:变频器按照直流电源的性质分类有：（B） 。A:平方转矩变频器B:电流型变频器C:高性能专用变频器D:交直交变频器三、简答题1、对于电压型变频由于能量只能单方向传送，不能适应再生制动运行，应用范围受到限制的问题如何解决？答：增加附加电路，方法一是在中间直流电路中设法将再生能量处理掉，即在电容 Cd 两端并联一条由耗能电阻 R 与功率开关相串联的电路，使再生能源消耗在电阻上。该方法适用于小容量系统。方法二是在整流电路中设置再生反馈通路反并联一组逆变桥，使再生电能反馈到交流电网。2、 什么是电压型和电流型逆变器？各有何特点？5答：一、电压型逆变器是直流侧并联有大电容的逆变器。特点：1） 、直流侧
9、为电压源或并联大电容，直流侧基本无反馈。2） 、输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。3） 、阻感负载时需提供无功功率，为了给电流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥臂并联反馈二极管。 二、 电流型逆变器。这种变频器在直流电源上串联了大电感来进行滤波。特点：1） 、直流侧串联大电感电流基本无脉动，相当于电流源。2 ） 、交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关，输出电压波形和相位因负载的不同而不同。3） 、直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。3什么叫变频器？答案：变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。第四章 脉宽调制技术一、填空题1、脉
10、宽调制控制方式就是对逆变电路 开关器件的通断 进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等 的脉冲，用这些脉冲来代替 正弦波或所需要 的波形。2、电压和电流反馈 信号的检测的方法为： 电阻法 、互感器法 、霍尔传感器法 。3、转速的测量方法有多种，如 测速发电机 、感应式转速传感器 、霍尔转速传感器 、光电式转速传感器 以及 旋转变压器式转速传感器 等。第五章 交 交变频技术一、填空题交 交变频电路是指不通过 中间直流环节，而把电网固定频率的交流电直接变换成不同频率的交流电的变频电路。交交变频电路也叫 周波变频器 或 相控变频器 。交 交变频器特别适合于 大容量的低速转动，在轧钢、水泥、牵引
11、等方面应用广泛。二、判断题1、交直交变频和交交变频电路都需要通过中间直流环节给交流电变频。 （错误）2、电流型逆变器输出的电流波形与负载性质有关。 （错误）3、电压型逆变器输出的电压波形与负载性质无关。 （正确）6第六章 变频器的选择和容量计算一、填空题1、变频器是应用变频技术制造的一种静止的频率变换器，它是利用半导体器件的通断作用将频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电的电能控制装置。变频器按应用类型可分为两大类：一类是 用于传动调速， 另类是 用于多种静止电源。使用变频器可以 节能 、提高产品质量 和 劳动生产率 。2、一般，变频器的额定输出电流和电动机的额定电流或电动机实际运行中的最
12、大电流应遵循如下关系：i 1NV=(1.051.1)in 或 i1NV=(1.051.1)imax。3、变频器的容量一般用 额定输出电流（ A） 、 输出容量(KVA) 、 适用电动机功率(KW)表示。4、 变频器的最高输出频率根据机种的不同而有很大不同， 5060Hz 以在额定速度以下范围进行调速运转为目的，适合 大容量的 通用变频器用。5、对于小容量变频器，在粉尘、油雾多的环境或者棉绒多的纺织厂采用 全封闭式 结构。二、选择题1.在三菱 E500 系列变频器的实物接线中，电源输入端应接（ c ） 。A L1、L2、L3 B U、V、W、N C R、S、T2.在三菱 E500 系列变频器的实
13、物接线中，电机输出端应接（ A ） 。A L1、L2、L3 B U、V、W、N C R、S、T三、判断题1、 把用工频电网运转中的电机切换到变频器运转时，旦断掉工频电网，必须等电机完全停止以后，再切换到变频器侧起动。 （正确）四、简答题1、如何对变频器进行选择？答：1） 、对于风机和泵类负载选用价廉的变频器；2） 、对于希望具有恒转矩特性可选用无矢量控制型变频器；3） 、对于低速时要求有较硬的机械特性并有一定的调速精度，可选用不带速度反馈的矢量7控制型变频器。4） 、对于某些对调速精度和动态性能方面都有较高要求，以及要求高精度同步运行的负载，可选用带速度反馈的矢量控制型变频器。2、变频器的容量
14、的选择原则？ 答：对于用标准 2、4 极电动机拖动的连续恒定负载，变频器的容量可根据适用电动机的功率选择；对于用 6 极以上和变极电动机拖动的负载、变动负载、断续负载和短路负载，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。逆变部分一、选择题1:为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电（AC）变换为直流电（DC），这个过程叫 （ A ）。A:整流B:变频C:逆变D:变压二、填空题 1、在逆变中交流侧接电网为 有源逆变 ，交流侧接负载为 无源逆变 。交 直交变频应用无源逆变。整流部分1、如图为单相半波可控整流电路，带电阻负载的工作情况。简述变压器 T 的作用，及电路特点？答
15、：变压器 T 起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。82、 如图为三相桥式全控整流电路其导通顺序：VT1VT2VT3 VT4VT5VT6试说明 VT1，VT2，VT3，VT4，VT5,VT6 的连接方式？答：1） 、VT1，VT3，VT5 为共阴极组 阴极连接在一起的 3 个晶闸管2） 、 VT4，VT6，VT2 为共阳极组 阳极连接在一起的 3 个晶闸管第 7 章 变频器的安装接线、调试与维修一、填空题1、目前生产中广泛应用的是通用变频器，根据功率的大小，从外形上看有 书本型结构 和 装柜型结构 两种。2、为变频器的主电路提供通断控制信号的电路，称为 控
16、制电路 。其主要任务是完成对逆变器开关元件的 开关控制 和 提供多种保护功能。控制电路主要由以下部分组成 运算电路 信号检测电路 驱动电路 保护电路 。3、一般，控制信号的传送所使用的电线采用 聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套屏蔽电线 。二、判断题 1、变频器接线时应注意： 输入电源必须接到 R、S、T 上，输出电源必须接到端子U、V、W 上，若错接，会损坏变频器。 （正确）2、变频器接线时应注意为了防止触电、火灾等灾害和降低噪声，必须连接接地端子。 （正确） 93、变频器接线时应注意端子和导线的连接应牢靠，要使用接触性好的压接端子。 （正确）4、变频器接线时应注意配完线后，要再次检查接线是否正确，
17、有无漏接现象，端子和导线间是否短路或接地。 （正确） 5、变频器接线时应注意通电后，需要改接线时，即使已经关断电源，也应等充电指示灯熄灭后，用万用表确认直流电压降到安全电压(DC25V 以下) 后再操作。若还残留有电压就进行操作，会产生火花，这时先放完电后再进行操作。 （正确）6、进行变频器主电路连接时应注意：主电路电源端子 R、S 、T，经接触器和空气开关与电源连接。不用考虑相序。 （正确）7、进行变频器主电路连接时应注意：变频器的保护功能动作时，继电器的常闭触点控制接触器电路，会使接触器断 开，从而切断变频器的主电路电源。 （正确）8、进行变频器主电路连接时应注意：不应以主电路的通断来进行
18、变频器的运行、停止操作。需用控制面板上的运行键(RUN) 和停止键(STOP) 或用控制电路端子 FWD（REV ）来操作。 （ 正确）9、进行变频器主电路连接时应注意：变频器输出端子(U、V 、W) 最好经热继电器再接至三相电机上，当旋转方向与设定不一致时，要调换 U、V、W 三相中的任意二相。 （正确）10、进行变频器主电路连接时应注意：变频器的输出端子不要连接到电力电容器或浪涌吸收器上。 （正确）11、进行变频器主电路连接时应注意：从安全及降低噪声的需要出发，及防止漏电和干扰侵入或辐射出去，必须接地。根据电气设备技术标准规定，接地电阻应小于或等于国家标准规定值，且用较粗的短线接到变频器的
19、专用接地端子 PE 上。当变频器和其他设备，或有多台变频器一起接地时，每台设备应分别和地相接，而不允许将一台设备的接地端和另一台的接地端相接后再接地。 （正确）三、图示解析1、如图为变频调速系统的主电路，试说明电路中各部件的名称及作用。答：1） 、低压断路器 Q，作用为隔离作用和保护作用 102） 、接触器 KM，作用为可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电；当变频器发生故障时，可自动切断电源。3） 、制动单元 VB，作用为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再生电压。4） 、交流电抗器 AL，作用为提高功率因数，削弱由电源侧短暂的尖峰电压引起的冲击电流，削弱三相电源电压不平衡的影响。5） 、直流电抗器 DL，作用为可将功率因数提高至 09 以上，还可削弱在电源刚接通瞬间的冲击电流。6） 、 .滤波器 ZF1，ZF2，作用为削弱一些较高频率的谐波电流，以防止变频器对其他设备的干扰。7） 、制动电阻 RB 作用为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再生电压。
