第8单元 测试题参考答案
一、选择题
1.A 2.D 3.B 4.C 5.A 6.C 8.D 8.B 9.B 10.C 二、填空题
1．变频器的形式、容量、工艺、节省资金；2. 流体类负载、恒转矩负载、恒功率负载；3. 断路器、接触器、电抗器、无线电噪声滤波器、制动电阻及制动单元；4. 温度、湿度、振动和冲击、电气环境等；5. 墙挂式、柜式、柜式安装；6. 主电路的接线、控制电路的接线、模拟量控制线接线、开关量控制线接线；8. 日常检查、定期维护；8. 120mm 9. 过电流、过电压、欠电压、过热、过载；10. L1、L2、L3，L1、L2, L1、L2、L3；11.输出端, U、V、W；12. 输入电流的高次谐波干扰、直流电流波动；13.保护；14.切断主电源；15. 高次谐波；16. 隔板； 三、判断题
1.√
2.√
3.×
4.√
5.×
6.√
8.×
8.×
9.√
10.
11.A
√ 11.√ 12.√ 13. × 14.√ 15. × 16.× 18.√ 18. × 19. √
四、简答题
1．答：采用变频器对异步电动机进行调速时，在异步电动机确定后，通常根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。
（1）对连续运行的场合，通常应使变频器的额定输出电流≥（1.05～1.1）倍电动机的额定电流（铭牌值）或电动机实际运行中的最大电流；
（2）对于短时间的加、减速而言，变频器允许达到额定输出电流130％～150％（视变频器容量有别）；
（3）对于频繁加、减速运转时，可根据加速、恒速、减速等各种运行状态下变频器的电流值来确定变频器额定输出电流IINV；
（4）运行中如果电动机电流不规则变化，可使电动机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定；
（5）三相异步电动机直接用工频起动时起动电流为其额定电流的5～7倍； （6）一台变频器驱动多台电动机时，可根据各电动机的电流总值来选择变频器。
2．答：变频器容量在选择时要注意以下事项：
（1）用l台变频器使多台电动机并联运行时，如果所有电动机同时起动加速，可按如前所述选择容量。但是对于一小部分电动机开始起动后再追加投人其他电动机起动的场合，变频器容量与同时起动时相比需要大些。
（2）对需要过载容量大的变频器时，需要超过此值的过载容量时必须增大变频器的容量。
（3）对轻载电动机，可选择与实际负载相称的变频器容量。对于通用变频器，即使实际负载小，使用比按电动机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想。
（4）变频器的输出电压按电动机的额定电压选定：在我国低压电动机多数为380 V，可选用400 v系列变频器。
（5）变频器的最高输出频率根据机种不同而有很大不同，有50 Hz／60 Hz、120 Hz、240Hz或更高。
3．答：变频器的安装环境要求： （1）环境温度
变频器运行环境－10℃～40℃，避免阳光直射。由于变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，所以为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。如环境温温度太高且温度变化大时，变频器的绝缘性会大大降低。 （2）环境湿度
变频器的安装环境相对湿度不超过90%（无结露）为宜，要注意防止水或水蒸气直接进入变频器内部，必要时，在变频柜箱中增加干燥剂和加热器。 （3）振动和冲击。
装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 （4）电气环境
为防止电磁干扰，控制线应有屏蔽措施，母线与动力线要保持不小于100mm的距离，与变频器产生电磁干扰的装置要与变频器相隔离。 （5）其它条件
变频器应安装在不受阳光直射、无灰尘、无腐蚀性气体、无可燃气体；无油污、蒸汽滴水等环境中；安装场所的周围振动加速度应小于0.6g，可采用防震橡胶；变频器应用的海拔
高度应低于1000m，若海拔高度大于1000 m的场合，变频器要降额使用。
4．答：多台变频器安装应尽量并列横向安装，且排风扇安装位置要正确，尽量不要竖向安装，因竖向安装影响上部变频器的散热，变频器应垂直安装（也是最合理的安装方式）。
5．答：变频器在安装完成后要进行调试，具体调试分以下几个步骤： （1）变频器接通电源试运行（不接电机）
接上电源后，按“运行”（RUN）键运行变频器到50HZ，用万用表测量变频器的输出（U、V、W）相电压应平衡（370V-400V）。按“停止”（STOP）键后，再接上电机线。
（2）变频器带电机空载运行
1）设置电机的功率、极数，要综合考虑变频器的工作电流。 2）设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。
3）将变频器设置为自带的键盘操作模式，按寸动键、运行键、停止键，观察电机是否反转，是否能正常地启动、停止。
4）熟悉变频器运行发生故障时的保护代码，观察热保护继电器的出厂值，观察过载保护的设定值，需要时可以修改。
（3）带载试运行
1）手动操作变频器面板的运行“停止”键，观察电机运行停止过程及变频器的显示窗，看是否有异常现象。如果有现象，相应的改变预定参数后再运行。
2）如果启动停止电机过程中变频器出现过流保护动作，应重新设定加速、减速时间。 3）如果变频器在限定的时间内仍然保护，应改变启动/停止的运行曲线，从直线改为S形、U形线或反S形、反U形线。电机负载惯性较大时，应该采用更长的启动停止时间，并且根据其负载特性设置运行曲线类型。
4）如果变频器仍然存在运行故障，应尝试增加最大电流的保护值，但是不能取消保护，应留有至少10%-20%的保护余量。
5）如果变频器运行故障还是发生，应更换更大一级功率的变频器。 6）如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度，可能有两种情况：
① 系统发生机电共振，可以从电机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法，可以避开共振点。
② 电机的转矩输出能力不够，不同品牌的变频器出厂参数设置不同，在相同的条件下，带载能力不同，也可能因变频器控制方法不同，造成电机的带载能力不同；或因系统的输出效率不同，造成带载能力会有所差异。
（4）变频器与上位机相连进行系统调试
在手动的基本设定完成后，如果系统中有上位机，将变频器的控制线直接与上位机控制线相连，要考虑并将变频器的操作模式改为端子控制。
6．答：变频器故障时会有相应的指示，在理解其常见故障及分析其原因后，才可以进行正确的故障处理。变频器的常见的故障有：过电流、过电压、欠电压、过热、过载等。
（1）过电流
过电流主要用于保护变频器，是变频器报警最为频繁的现象，可能出现在工作过程中、升速或降速过程中。对变频器的过电流处理原则是：尽量不跳闸，只有当冲击电流的峰值太大，或防止跳闸措施（防止失速功能）不能解决问题时才迅速跳闸。防止失速功能在电流超过限定值时，自动地适当降低其工作频率，在电流降到限定值以下时，再逐渐恢复工作频率。
（2）过电压
在升速过程中出现的过电压可以采取暂缓升速的方法，来防止过电压跳闸。而在降速过程中出现的过电压，可以采取暂缓降速的方法来防止过电压跳闸。
（3）欠电压
对于电源方面引起的欠电压，变频器设定保护动作电压。但通常动作电压一般都较低，这是由于新系列的变频器都有各种补偿功能，使电动机能够继续运行。对于整流器件和SL或SCR损坏，应该及时检查予以更换。
（4）过热
过热也是一种比较常见的故障，因此设置过热保护。生过热保护跳闸时，应检查变频器内部的风扇是否损坏，操作室温度是否偏高，制动电阻是否长时间运行而过热，应采取措施进行强制冷却，保证变频器安全运行。
（5）输出不平衡
产生的主要原因有电动机的绕组或变频器到电动机之间的传输线发生单相接地、模块损坏、驱动电路损坏、电抗器损坏等。
（6）过载
因此在出现过载报警时，如果变频器的容量没有比电动机的容量加大一档或两档，应首先分析到底是电动机过载还是变频器自身过载，可以通过检测变频器输出电压和输出电流来确定。
（7）开关电源损坏
这是变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的。
伺服系统与变频器应用技术第8单元习题参考答案
