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。
10.如何实现工频和变频切换运行？画出控制电路来。
答：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章变频器的安装与维护
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。
⑥ 长时间存放会导致电解电容的劣化，必须保证在6个月之内通一次电，通电时间至少5小时，输入电压必须用调压器缓缓升高至额定值。
2. 变频器的安装场须满足什么条件？
答：变频器装设的电气室应湿气少、无水浸入；无爆炸性、可燃性或腐蚀性气体和液体，粉尘少；装置容易搬入安装；有足够的空间，便于维修检查；备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量；与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置分离。若安装在室外，必须单独按照户外配电装置设置。
3. 变频器安装时周围的空间最少为多少？
答：变频器在运行中会发热，为了保证散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间，左右5cm以上，上下15cm以上。
4.变频器传动笼型电动机，电动机铭牌数据为，额定电压220V、功率11kW，4极、额定电流，电缆铺设距离50m，线路电压损失允许在额定电压2％以内，试选择所用电缆的截面大小？ 解：(1)求额定电压下的容许电压降。
容许电压降；△U =220V×2% = (2)求容许压降以内的电线电阻值。
电线电阻RC =[(1000?4.4)/3?50?20)]?/km?2.54?/km (3)根据计算出的电阻选用导线。
由计算出的RC值，从厂家提供的相关表格中选用电缆，如表10-1列出的常用电缆选用表，从中看到，应选电缆电阻Ω/km以下的电缆，截面积为9mm。
5.变频器系统的主回路电缆与控制回路电缆安装时有什么要求？
答：选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路保护、电缆压降等因素。一般情况下，变频器输入电流
2
的有效值比电机电流大。安装时变频器与电机之间的连接电缆尽量短，接地回路须按电气设备技术标准所规定的方式施工。
变频器控制回路的控制信号均为微弱的电压、电流信号，控制电缆的截面选择必须考虑机械强度、线路压降、费用等因素。控制回路易受外界强电场或高频杂散电磁波的影响，易受主电路的高次谐波场的辐射及电源侧振动的影响，因此，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。
主回路电缆与控制回路电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。 6.变频器运行为什么会对电网产生干扰？如何抑制？
答：变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变，作为对低压配电线路谐波的管理标准，电压的综合畸变率应在5％以下。若电压畸变率高于5％，可以用接入交流电抗器或直流电抗器的方法抑制高次谐波电流，使受电点电压畸变率小于5％。
7.电网电压对变频器运行会产生什么影响？如何防止？
答：电网三相电压不平衡时，会使变频器输入电流的波形发生畸变。当不平衡率大于3％时，变频器输入电流的峰值就显著变大，将导致三相电流严重失衡，从而造成连接的电线过热，变频器过压、过流，并使整流二极管将因电流峰值过大而烧毁，也有可能损坏电解电容。为减少三相电压不平衡造成的负面影响，同样可在变频器的输入侧加装交流电抗器，并在直流侧加装直流电抗器。
8.说明变频器系统调试的方法步骤？
答：变频器系统的调试步骤：1)通电前检查；2) 在断开电动机负载的情况下，对变频器通电检查；3) 空载试验；4) 负载试验。
9.在变频器的日常维护中应注意些什么？
答：（1）只有受过专业训练的人才能拆卸变频器并进行维修和器件更换。
（2）维修变频器后不要将金属等导电物遗漏在变频器内，否则有可能造成变频器损坏。
（3）进行维修检查前，为防止触电危险，请首先确认以下几项：① 变频器已切断电源；② 主控制板充电指示灯熄灭；③ 用万用表等确认直流母线间的电压已降到安全电压(DC36V以下)。
（4）对长期不使用的变频器，通电时应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压，否则有触电和爆炸危险。
10.结合图10-19，说明变频器主电路的不同位置进行电量测量时，应分别使用什么仪表？ 答：1）电源侧电压U1和电流I1，采用电磁式仪表。 2）电源侧功率P1采用电动式仪表。
3）输出侧电压U2采用整流式仪表。 4）输出侧电流I2采用电磁式仪表。 5）输出侧功率P2采用电动式仪表。 6）整流器输出采用磁电式仪表。
11.变频器的常见故障有哪些？应如何处理？
答：1）电源故障处理。如电源瞬时断电或电压低落出现“欠电压”显示；瞬时过电压出现“过电压”显示，都会引起变频器跳闸停机。待电源恢复正常后即可重新起动。
2）外部故障处理。如输入信号断路，输出线路开路、断相、短路、接地或绝缘电阻很低，电动机故障或过载等，变频器即显示“外部”故障而跳闸停机，经排除故障后，即可重新启用。
3）内部故障处理。如内部风扇断路或过热，熔断器断路，器件过热，存储器错误，CPU故障等，可切换至工频运行，不致影响生产；待内部故障排除后，即可恢复变频运行。
4）功能参数设置不当的处理。当参数预置后，空载试验正常，加载后出现“过电流”跳闸，可能是起动转矩设置不够或加速时间不足；也有的运行一段时间后，转动惯量减小，导致减速时“过电压”跳闸，修改功能参数，适当增大加速时间便可解决。
第11章 变频器应用举例
1. 某风机原来用风门控制风量，所需风量约为最大风量的80%，分析采用变频调速后的节能效果。 答：则功率PL和转速n L之间的关系式
3 PL?P0?KPnL
近似为
PL?KPnL
若所需风量约为最大风量的80%，可得 P＝Kp× nL＝ Kp nL 由此可见，节能效果约为50%.
2. 画出风机变频调速系统的电路原理图，说明电路工作过程。如果要让风机在两个地方调节风量，应如何连接？
3
333答：参考图11-3，自行完成。
3. 空气压缩机的负载属于什么类型？空气压缩机的电机实现变频调速后有什么优点？
答：空气压缩机属于恒转矩负载，空气压缩机大多处于长时间连续运行状态，传统的工作方式为进气阀开、关控制方式，即压力达到上限时关阀，压缩机进入轻载运行；压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载运行。这种频繁地加减负荷过程，不仅使供气压力波动，而且使空气压缩机的负荷状态频繁地变换。由于设计时压缩机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动机的容量，故选择的电动机容量一般较大。空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制后，1）节约能源使运行成本降低；2）提高压力控制精度；3）全面改善压缩机的运行性能。
4. 画出空气压缩机变频调速系统的电路原理图，说明电路工作过程。 答：参考图11-5，自行完成。
5.变频恒压供水与传统的水塔供水相比，具有什么优点？
答：采用水塔、高位水箱，或气压罐增压设备，必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和耗能。恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用变频器对水泵电动机进行变频调速，组成供水压力的闭环控制系统，系统的控制目标是泵站总管的出水压力，改变水泵电动机的转速和控制水泵电动机的投运台数，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上，达到节能降耗。
6. 如何选择变频恒压供水的水泵和变频器？
答：做供水系统设计时，应先选择水泵和电机，选择依据参照表11-1、表11-2和表11-3。水泵和电机选择好后，配套选择供水专用变频器。
7. 画出变频器1拖3的电路图，说明随供水量变化循环工作过程。 答：参照图11-9，自行画出。
8. 为什么恒压供水系统最好选用专用供水变频器？
答：专用供水变频器是制造商依据供水的特殊要求而设计的，方便用户选用和设置功能参数，使用操作比较方便。
9. 简述中央空调系统的组成，说明中央空调改造为变频调速的意义。
答：中央空调系统组成：1) 冷冻主机；2) 冷却水塔；3）冷冻水循环系统；4）冷却水循环系统；5）冷却风机。采用变频器控制电机后，节电率达到20％～40％，并且电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水锤现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。
变频器原理及应用 第二版王廷才 课后习题解答
