交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用習(xí)題答案

交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用習(xí)題答案第1章緒論1-1直流調(diào)速系統(tǒng)有那些缺點(diǎn)?答：（1）：直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障多，且維修困難。（2）：使用場(chǎng)合受到限制，易燃易爆易腐蝕等惡環(huán)境不適用。（3）：直流電動(dòng)機(jī)換向器的換向能力限制了單機(jī)容量及最高轉(zhuǎn)速。1-2．交流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有哪幾方面?答：（1）：以節(jié)能為目的，改恒速為調(diào)速的交流調(diào)速系統(tǒng)。（2）：高性能交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。（3）：特大容量，極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速系統(tǒng)。（4）：取代熱機(jī)、液壓、氣動(dòng)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)以及取代直流調(diào)速的交流調(diào)速系統(tǒng)。1-3．交流調(diào)速系統(tǒng)按電動(dòng)機(jī)參變量可分為哪幾種類型?答：（1）：變級(jí)調(diào)速（2）：變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（3）：變頻調(diào)速1-4．變頻調(diào)速系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)?答：調(diào)速范圍大、穩(wěn)定性能好、可靠性高、運(yùn)行效率高、功率因數(shù)高、節(jié)電效果顯著。1-5．簡(jiǎn)述通用變頻器的發(fā)展方向答：提高控制性能、減少裝置體積、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。第2章異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)2-1交流異步電動(dòng)機(jī)有哪些調(diào)壓調(diào)速方法，各自的特點(diǎn)如何？答：1）定子串電抗器調(diào)壓調(diào)速。特點(diǎn)：控制鐵心電感的飽和程度改變串聯(lián)阻抗，體積重量大。2）串自耦變壓器調(diào)壓調(diào)速。特點(diǎn)：應(yīng)用于小容量電機(jī)，體積重量大。3）晶閘管組成的交流調(diào)壓器實(shí)現(xiàn)的調(diào)壓調(diào)速。特點(diǎn)：體積小、重量輕、慣性小且控制方便、損耗低。2-2電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)輸出軸的轉(zhuǎn)速能否與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相等？為什么？如果要改變輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向，如何實(shí)現(xiàn)？答：不能相等。因?yàn)槿绻嗟却艠O和電樞間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩沒有了，磁極的轉(zhuǎn)速不能維持。如果要改變輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向，可通過改變電樞的旋轉(zhuǎn)方向（即原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向）來實(shí)現(xiàn)。2-3簡(jiǎn)述交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。答：調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)較方便；主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)差率損耗大，效率低。應(yīng)用范圍：調(diào)速范圍在10:1以內(nèi)的設(shè)備，如低速電梯、起重機(jī)械、風(fēng)機(jī)類機(jī)械。2-4調(diào)定子電壓調(diào)速時(shí)異步電動(dòng)機(jī)具有怎樣的機(jī)械特性？如何拓寬調(diào)速范圍？答：機(jī)械特性變軟、調(diào)速范圍變小?？赏ㄟ^增加轉(zhuǎn)子電阻的方法擴(kuò)大調(diào)速范圍。第3章繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)3-1試述繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速的基本原理。答：在轉(zhuǎn)子回路中串入與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)同頻率的附加電動(dòng)勢(shì)，通過改變附加電動(dòng)勢(shì)幅值大小和相位，從而改變轉(zhuǎn)差率，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。3-2在晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子整流器在第一工作狀態(tài)與在第二工作狀態(tài)時(shí)的主要區(qū)別是什么?答：在晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子整流器工作在第一狀態(tài)時(shí)起始換流始終在自然換相點(diǎn)；而工作第二狀態(tài)時(shí)起始換流出現(xiàn)強(qiáng)迫延遲現(xiàn)象，即起始換流點(diǎn)向后延遲了一個(gè)角度。3-3與異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在自然接線時(shí)的情況相比，運(yùn)行在串級(jí)調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性有什么不同？答：機(jī)械特性變軟，且最大轉(zhuǎn)矩明顯降低。3-4試定性比較晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng)的總效率。答：串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的效率；而轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的效率，其中為串電阻R上的損耗，因此串級(jí)調(diào)速比轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速系統(tǒng)效率高。3-5試分析低同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)總功率因數(shù)低的主要原因并指出提高系統(tǒng)總功率因數(shù)的主要方法。答：原因：1）由于逆變變壓器和異步電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)都要從電網(wǎng)吸收無功電流，所以無功功率多，有功功率不多，所以功率因數(shù)降低；2）由于轉(zhuǎn)子整流器的接入，不僅出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，而且使轉(zhuǎn)子電流發(fā)生畸變，因此功率因數(shù)降低。提高系統(tǒng)總功率因數(shù)的主要方法：1）利用電力電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償；2）采用高功率因數(shù)的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。3-6斬波式串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)為什么能提高系統(tǒng)的總功率因數(shù)?答：在斬波式串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中由于逆變器始終工作在最小逆變角，使逆變器從電網(wǎng)吸收的無功功率減小，且在開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，不向電網(wǎng)回饋有功功率，所以總功率因數(shù)提高。3-7在串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程中應(yīng)如何設(shè)置逆變角？間接起動(dòng)方式適用于什么場(chǎng)合？為什么?答：起動(dòng)時(shí)設(shè)置；間接起動(dòng)適用于風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)、軋機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械，要求調(diào)速范圍不大的場(chǎng)合；為了不因起動(dòng)而增加串級(jí)調(diào)速裝置容量。3-8怎樣選擇串級(jí)調(diào)速裝置？答：1）選擇串級(jí)調(diào)速裝置的電壓電流等級(jí)，均按照直流側(cè)的額定電壓與額定電流；2）選擇開環(huán)或閉環(huán)裝置，技術(shù)性能要求高的機(jī)械選擇閉環(huán)串級(jí)調(diào)速裝置；技術(shù)性能要求不高的機(jī)械，通常選擇開環(huán)串級(jí)調(diào)速裝置。第4章無換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)4-1試述同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別。答：1）異步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)依靠定子供電產(chǎn)生，而同步電動(dòng)機(jī)除定子磁動(dòng)勢(shì)外，在轉(zhuǎn)子側(cè)有獨(dú)立的直流勵(lì)磁。2）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系部固定而同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系固定。3）異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的，而同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以滯后也可超前。4）異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的，而同步電動(dòng)機(jī)的氣隙分凸極式和隱極式。5）同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有獨(dú)立勵(lì)磁；6）異步電動(dòng)機(jī)靠增大轉(zhuǎn)差率提高轉(zhuǎn)矩，而同步電動(dòng)機(jī)只需增加功率角就能增大轉(zhuǎn)矩。4-2無換向器電動(dòng)機(jī)有哪幾類?各有何特點(diǎn)?答：無換向器電動(dòng)機(jī)分晶體管電動(dòng)機(jī)和晶閘管電動(dòng)機(jī)兩類。特點(diǎn)：晶體管電動(dòng)機(jī)：低電壓小容量電機(jī)，具有自關(guān)斷能力，不存在換流問題，控制方法簡(jiǎn)單。晶閘管電動(dòng)機(jī)：大容量高電壓電機(jī)，價(jià)格較低，不具有自關(guān)斷能力。4-3試述直流無換向器電動(dòng)機(jī)的工作原理。答：無換向器電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁場(chǎng)F0空間連續(xù)旋轉(zhuǎn)，電樞磁場(chǎng)Fa作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)，兩者的空間矢量關(guān)系也在600~1200之間變化，而Fa始終領(lǐng)先于F0，因此電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。4-4無換向器電動(dòng)機(jī)有哪幾種換流方法?分別針對(duì)何種情況?4-4．1）反電動(dòng)勢(shì)換流、電流斷續(xù)換流、電源換流；2）反電動(dòng)勢(shì)換流要求兩個(gè)換流的晶閘管前者電勢(shì)比后者高；電流斷續(xù)換流要求逆變器的輸入電流下降到零，是逆變器中所有的晶閘管均關(guān)斷；電源換流是在起動(dòng)或低速狀態(tài)下反電動(dòng)勢(shì)不能實(shí)現(xiàn)換流時(shí)由電源通過整流提供換流電流。4-5簡(jiǎn)述無換向器電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和機(jī)械特性。答：1）改變電壓調(diào)速、改變磁通調(diào)速、改變換流超前角；2）線性特性，在接近堵轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)非線性。4-6無換向器電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)有哪幾種成熟的控制策略?答：1）采用勵(lì)磁電流和空載換流超前角保持不變，通過改變直流回路電壓來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；2）采用勵(lì)磁電流和空載換流超前角隨負(fù)載調(diào)節(jié)的辦法來控制無換向器電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。第5章異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)5-1變頻調(diào)速時(shí)為什么要維持恒磁通控制？恒磁通控制的條件是什么？答：1）因?yàn)榇磐ㄔ黾訉⒁痂F心飽和，勵(lì)磁電流急劇增加，導(dǎo)致繞組過熱燒毀；磁通降低，則電動(dòng)機(jī)不能充分利用，導(dǎo)致浪費(fèi)。2）定子電動(dòng)勢(shì)隨頻率成正比變化，即恒壓頻比。5-2指出電壓型變頻器和電流型變頻器各自特點(diǎn)。答：見書表5-2.5-3生成SPWM波形有幾種軟件采樣方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：1）采樣法和最佳法。2）采樣法是先計(jì)算開關(guān)點(diǎn)通過定時(shí)控制，發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿和下降沿產(chǎn)生SPWM波形，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)存空間占用多；最佳法可消除指定次數(shù)的諧波，但剩余次數(shù)的諧波幅值可能會(huì)增加，計(jì)算工作量很大。5-4試述整流器、逆變器、變頻器、變頻調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別。答：整流器實(shí)現(xiàn)交流到直流的轉(zhuǎn)換；逆變器實(shí)現(xiàn)直流到交流的轉(zhuǎn)換；變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓恒頻交流到變壓變頻交流的轉(zhuǎn)換；變頻調(diào)速系統(tǒng)是由變頻器等部件組成的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。5-5異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速有幾種控制方式？各有何特點(diǎn)？答：1）交直交變頻和交交變頻；2）見書表5-1。5-6試舉出你所知道的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，說明其特點(diǎn)。答：略。第6章通用變頻器的基本原理6-1通用變頻器按功能分為哪幾類？答：風(fēng)機(jī)泵用變頻器、矢量控制型變頻器、專用變頻器、高頻變頻器、高壓變頻器和單相變頻器等。6-2變頻器主要有那幾部分構(gòu)成？試述各部分的功能？答：主電路和控制電路，主電路主要包括整流電路、中間電路和逆變電路三部分；控制電路主要有主控制電路、檢測(cè)電路和驅(qū)動(dòng)接口電路、保護(hù)和驅(qū)動(dòng)電路、操作和顯示電路組成。整流電路主要作用是對(duì)工頻電源進(jìn)行整流，經(jīng)中間環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源，中間直流電路起著限流、濾波、儲(chǔ)能以及再生制動(dòng)的作用，逆變電路的作用是在控制電路的控制下將中間直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。6-3變頻調(diào)速時(shí)異步電動(dòng)機(jī)在什么情況下進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)？所發(fā)出的電應(yīng)如何處理？答：當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)以高于同步轉(zhuǎn)速的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。負(fù)載的旋轉(zhuǎn)能量將被轉(zhuǎn)換成電能，并被變頻器的再生制動(dòng)電路所消耗。6-4通用變頻器的制動(dòng)電路是如何工作的？答：變頻器制動(dòng)電路如圖6-3所示，當(dāng)直流電路的電壓Ed超過設(shè)定的限值時(shí)，接通制動(dòng)電阻，使直流回路通過Rb或Rib釋放能量。當(dāng)電壓Ed下降到一定值時(shí)，制動(dòng)功率管關(guān)斷，制動(dòng)電阻自動(dòng)切除。6-5變頻調(diào)速時(shí)異步電動(dòng)機(jī)可有哪幾種制動(dòng)方式？答：能耗制動(dòng)和再生制動(dòng)。6-6什么叫起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？什么叫最大轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)矩？答：當(dāng)給處于停止?fàn)顟B(tài)下的異步電動(dòng)機(jī)加上電壓時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差為最大值Sm時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大值稱為最大轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)矩。6-7生產(chǎn)機(jī)械主要有哪幾種負(fù)載類型？各有什么特點(diǎn)?答：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、二次方降轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載任何轉(zhuǎn)速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tl總保持恒定或基本恒定，而與轉(zhuǎn)速無關(guān)的負(fù)載稱為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。2）二次方降轉(zhuǎn)矩負(fù)載特們的特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與速度的二次方成正比，較小的速度變化將使機(jī)械出力有較大的變換。3）恒功率負(fù)載恒功率負(fù)載是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的大小與轉(zhuǎn)速n成正比，而其功率基本維持不變的負(fù)載。6-8電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流可達(dá)到額定電流的5-7倍，是不是特的電磁轉(zhuǎn)矩也會(huì)達(dá)到這一倍數(shù)？答：不是，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的一倍多。6-9為什么對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能的效果最好？答：降轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩按速度的二次方發(fā)生變化，隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩也變小。如風(fēng)機(jī)、泵等流體機(jī)械，在低速時(shí)負(fù)載（流量、流速）小，所需轉(zhuǎn)矩也小，隨著轉(zhuǎn)速的增加，流量、流速加大，所需轉(zhuǎn)矩也越來越大，其轉(zhuǎn)矩大小以速度的二次方的比例增減。6-10起重機(jī)械屬于恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載，速度升高對(duì)轉(zhuǎn)矩和功率有何影響？答：速度升高轉(zhuǎn)矩不發(fā)生變化，功率與轉(zhuǎn)速成正比。第7章異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速7-1什么是U/f控制？變頻調(diào)速在變頻時(shí)為什么還要變壓？答：在額定頻率下調(diào)速，即f1小于f1n調(diào)頻時(shí)，應(yīng)同時(shí)下調(diào)加在定子繞組上的電壓，即u/f控制方式。如果磁通太弱，則不能充分利用電動(dòng)機(jī)的鐵心，會(huì)造成浪費(fèi)；而如果增大磁通過大，則不會(huì)使鐵心飽和，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過熱而損壞電動(dòng)機(jī)。從額定頻率f1向下調(diào)節(jié)頻率時(shí)，則必將使磁通增加，所以要變壓。7-2恒u/f控制的原理是什么？什么是電壓補(bǔ)償？電壓過度補(bǔ)償會(huì)出現(xiàn)什么情況？答：在額定頻率下調(diào)速，即f1小于f1n調(diào)頻時(shí)，應(yīng)同時(shí)下調(diào)加在定子繞組上的電壓，即u/f控制方式，如果使U1/f1=常數(shù)，則稱為u/f控制。針對(duì)恒u/f控制方式下，由于E1在U1的比重隨f1下降而減小，從而造成主磁通和電磁轉(zhuǎn)矩下降的情況，可適當(dāng)?shù)奶岣哒{(diào)壓比，使調(diào)壓比大于調(diào)頻比，即相對(duì)提高U1的值使得E1的值增加，從而保證E1/f1-常數(shù)，最終使電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償。過度補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過電流甚至變頻器跳閘。7-3什么是轉(zhuǎn)差頻率控制？述其控制原理。答：轉(zhuǎn)差頻率控制是在閉環(huán)控制中力圖維持磁通恒定來實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差頻率近似線性，通過控制轉(zhuǎn)差頻率從而實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)距的線性可控的一種閉環(huán)控制方法。7-4與U/f控制相比，轉(zhuǎn)差頻率控制有什么優(yōu)點(diǎn)？答：保持主磁通恒定，控制轉(zhuǎn)差角頻率，就能實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率成比例的近似線性控制。7-5矢量控制的原理是什么？有什么優(yōu)越性？答：通過對(duì)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的等效變換，在三相坐標(biāo)系上的定子交流電流，通過三相/兩相變換可以等效成兩相靜止坐標(biāo)系上的交流電流，再通過同步旋轉(zhuǎn)變換，可以等效成同步旋轉(zhuǎn)直流坐上的直流電流。將三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分解為勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，控制勵(lì)磁電流可以維持恒磁通，控制轉(zhuǎn)矩電流可以直接控制轉(zhuǎn)矩。第8章通用變頻器的操作與控制8-1臺(tái)達(dá)變頻器VFD-M系列變頻器有哪些技術(shù)特點(diǎn)？答：特點(diǎn)如下體積小，使用方便。U/f無傳感器矢量控制；1.0Hz，150%以上額定轉(zhuǎn)矩輸出。內(nèi)置PID控制計(jì)數(shù)器功能多段速及自動(dòng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)易定位累計(jì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)偵測(cè)電動(dòng)機(jī)參數(shù)擺頻功能散熱風(fēng)扇運(yùn)行模式設(shè)定主副頻率控制睡眠功能節(jié)能功能RS485通信接口，支持MODBUS協(xié)議等。8-2變頻器儲(chǔ)存有那些要求？答：1）必須置于無塵垢、干燥之位置2）儲(chǔ)存位置的環(huán)境溫度必須在-20~65度3）儲(chǔ)存位置的相對(duì)濕度必須在0~95%內(nèi)，且無結(jié)露。4）避免儲(chǔ)存于含有腐蝕性氣液體之環(huán)境中5）最好適當(dāng)包裝后存放在架子上或臺(tái)面上8-3如何用臺(tái)達(dá)VFD-M系列變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)做程序運(yùn)轉(zhuǎn)？答：連接線路設(shè)置P78=02（可程序運(yùn)轉(zhuǎn)模式設(shè)定）、P71~P23（設(shè)定每一段的頻率值）P38~P42（多功能輸入端子設(shè)定，選擇一個(gè)多功能端子并設(shè)定為“16”，可程序運(yùn)轉(zhuǎn)）P81~P87（第一段~第七段轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定）8-4臺(tái)達(dá)VFD-M系列變頻器用于水泵電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選擇哪種形式的U/f曲線？為什么？答：帶有轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)木€性U/F控制方式。因?yàn)樗迷趩?dòng)時(shí)阻力較大必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。8-5有一臺(tái)起重設(shè)備的小車移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，要求采用變頻器驅(qū)動(dòng)做有級(jí)調(diào)速，四級(jí)速度設(shè)定，用PLC作主控器。是給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，相關(guān)參數(shù)應(yīng)如何設(shè)置？答：通過PLC做邏輯運(yùn)算，控制輸出繼電器線圈P38=00P40=06P41=07P42=08P17（M5=0、M4=0、M3=1）=10.0P18（M5=0、M4=1、M3=0）=15.0P19（M5=0、M4=1、M3=1）=25.0P20（M5=1、M4=0、M3=0）=30.08-6西門子MICROMASTER4系列變頻器有那幾種型號(hào)？各有什么特點(diǎn)？答：MICROMASTER440矢量型MICROMASTER430節(jié)能型MICROMASTER420基本型MICROMASTER410緊湊型8-7西門子MM440變頻器的基本操作板（BOP）和高級(jí)操作板（AOP）在使用上有哪些不同？答：ＢＯＰ用于設(shè)定各種參數(shù)的數(shù)值，數(shù)值的大小和單位用５位數(shù)字顯示，ＡＯＰ可以讀出變頻器參數(shù)設(shè)定值，也可以將參數(shù)設(shè)定值寫入變頻器。內(nèi)置存儲(chǔ)，單元有多種語言可以切換。8-8西門子MM440變頻器由哪些可選件？答：基本操作板（BOP）和高級(jí)操作板（AOP）、PROFIBUS模塊、PC至變頻器的連接件、PC至AOP的連接件、柜門上安裝ＢＯＰ／ＡＯＰ的組合件、柜門上安裝AOP的組合件、調(diào)試工具Starter和DriveMonitor軟件8-9采用西門子MM440變頻器驅(qū)動(dòng)某個(gè)變頻器變速運(yùn)行，要求用模擬電位器控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，用兩個(gè)按鈕分別控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和停止，電路應(yīng)如何連接，變頻器的參數(shù)如何設(shè)置？答：P0700=2、P1000=2、P0701=1、P0702=3第9章變頻器聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行9-1什么是USS協(xié)議？答：USS協(xié)議即通用串口接口協(xié)議，它是SIEMENS公司所有傳動(dòng)產(chǎn)品的通用通信協(xié)議，是一種基于串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的協(xié)議，通過主從結(jié)構(gòu)和串行方式實(shí)行對(duì)設(shè)備的訪問和控制。9-2USS協(xié)議與Modbus協(xié)議有什么不同？答：USS協(xié)議是SIEMENS公司所有傳動(dòng)產(chǎn)品的通用通信協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文結(jié)構(gòu)，有PKW和PZD兩個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域，可以用于同時(shí)進(jìn)行參數(shù)讀寫和運(yùn)行過程控制。Modbus是一種標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，多種控制器儀器儀表均采用此協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫和控制，可以對(duì)控制寄存器進(jìn)行參數(shù)讀寫。兩者的報(bào)文結(jié)構(gòu)和命令均不同。9-3.使用USS協(xié)議控制變頻器有什么有點(diǎn)？答：使用USS協(xié)議控制變頻器大大減少了系統(tǒng)的布線；更易于安裝和維護(hù)；改變控制功能無需重新布線；可以實(shí)時(shí)監(jiān)控傳動(dòng)性能；控制精度高；費(fèi)用低。9-4.USS協(xié)議通訊報(bào)文的結(jié)構(gòu)是什么樣的？答：報(bào)文結(jié)構(gòu)如下：STXLGEADRPKW區(qū)PZD區(qū)BCC校驗(yàn)9-5.如果要通過USS協(xié)議讀出MICROMASTER4變頻器的參數(shù)P1001<0>的值，應(yīng)向變頻器發(fā)送什么樣的數(shù)據(jù)？答：設(shè)變頻器的地址為1,。應(yīng)發(fā)送：020A0113E9000000000000F39-6.如果要通過USS協(xié)議讀出MICROMASTER4變頻器的參數(shù)P2011<1>的值，應(yīng)向變頻器發(fā)送什么樣的數(shù)據(jù)？答：設(shè)變頻器的地址為1。應(yīng)發(fā)送：020A01100B800100000000939-7.如果要通過USS協(xié)議使MICROMASTER4變頻器以35.6Hz的頻率運(yùn)行，應(yīng)向變頻器發(fā)送什么樣的數(shù)據(jù)？答：設(shè)變頻器的地址為1。如果P2009=0. 應(yīng)先發(fā)送：020601147E00006F再發(fā)送：020601147F2D91D2如果P2009=1.應(yīng)先發(fā)送：020601147E00006F再發(fā)送：020601147F0DE88B9-8.如果要通過USS協(xié)議使MICROMASTER4變頻器以48.6Hz的頻率運(yùn)行，并且要求發(fā)送的頻率值為絕對(duì)頻率，應(yīng)向變頻器發(fā)送什么樣的數(shù)據(jù)，變頻器應(yīng)做哪些設(shè)置？答：變頻器參數(shù)設(shè)置：P700<0>=5，P1000<0>=5，P2009=1，P2010=6，P2011=1，P2012=2，P2013=127應(yīng)先發(fā)送：020601147E00006F再發(fā)送數(shù)據(jù)：020601147F12FC809-9使用PROFIBUS-DP模板和變頻器通訊有那些有點(diǎn)？答：=1\*GB3①是開放的，定義透明的系統(tǒng)。=2\*GB3②有不同的制造商開發(fā)了多種產(chǎn)品。=3\*GB3③在工業(yè)中證明效果很好。=4\*GB3④減少了現(xiàn)場(chǎng)布線的數(shù)量，便于（不用更改布線）重新編程、監(jiān)測(cè)和控制。=5\*GB3⑤速度快，可達(dá)12Mbit/s。=6\*GB3⑥一個(gè)DP系統(tǒng)最多可以連接125個(gè)從站。=7\*GB3⑦可以有一個(gè)主站和多個(gè)主站進(jìn)行操作。=8\*GB3⑧通信方式可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播方式。=9\*GB3⑨有支持和開發(fā)軟件供使用。第10章變頻器應(yīng)用實(shí)例10-1．什么是恒壓供水？答：恒壓供水是指在供水網(wǎng)中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保持不變的供水方式。10-2．基于變頻器的恒壓供水系統(tǒng)比傳統(tǒng)的恒壓供水方式有那些有點(diǎn)？答：采用變頻調(diào)速裝置和PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)可以優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn)行，自動(dòng)調(diào)整泵組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在網(wǎng)管流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。用PLC可以完成系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)功能，可以對(duì)系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)、控制點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可完成系統(tǒng)工況的組態(tài)畫面顯示、故障報(bào)警及報(bào)表打印等功能。另外，自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可與城市供水系統(tǒng)的上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)城市供水系統(tǒng)的優(yōu)化控制，為城市供水系統(tǒng)提供現(xiàn)代化調(diào)度、管理、監(jiān)控及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是通過開啟/關(guān)閉泵組，達(dá)到水壓在階梯變化，只能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行，而變頻器構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。10-3.什么是變量恒壓供水？答：變量恒壓供水是根據(jù)用水量的實(shí)時(shí)變化，自動(dòng)跟蹤用水量變化，自動(dòng)切換運(yùn)行泵組，采用變頻器，進(jìn)行壓力實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。10-4.設(shè)計(jì)一個(gè)由4臺(tái)水泵構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)？答：10-5.起重機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)后可帶來那些性能上的提升？答：=1\*GB3①采用變頻器之后，可以用籠型異步電機(jī)代替繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。變頻調(diào)速時(shí)頻率和電壓都是按一定比例、一定速度逐步升高或降低，因此使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)沖擊電流小，速度變化平穩(wěn)，起升、行走定位也較準(zhǔn)確提高了生產(chǎn)效率。=2\*GB3②起重機(jī)的運(yùn)行性能和制動(dòng)性能可以有很大改善。10-6.造紙機(jī)械對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求？答：=1\*GB3①工作速度要有較大的調(diào)速范圍。=2\*GB3②車速要有較高的穩(wěn)定裕量，總車速提升下降要平穩(wěn)。=3\*GB3③可以速差控制，速比可調(diào)，穩(wěn)定。=4\*GB3④各部分速度能微升微降功能，引紙操作時(shí)的緊紙松紙功能；具有剛性聯(lián)接或軟性聯(lián)接的傳動(dòng)分布。=5\*GB3⑤各分部應(yīng)有15~50m/min可調(diào)的爬行速度。=6\*GB3⑥選用具有恒轉(zhuǎn)矩控制性能變頻器。10-7.造紙?jiān)O(shè)備的傳動(dòng)點(diǎn)在什么情況下需要考慮符合分配？答：負(fù)荷分配基于合理的速度鏈結(jié)構(gòu)，采用主鏈與子鏈相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使具有分配的傳動(dòng)鏈點(diǎn)組，在子鏈上進(jìn)行動(dòng)態(tài)負(fù)荷調(diào)整時(shí)不影響其他傳動(dòng)點(diǎn)的狀態(tài)。第11章常用變頻器11-1國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的國(guó)外品牌的變頻器主要有哪些？答：西門子、ABB、丹弗斯、施耐德、艾默生、AB、三菱、富士、及安川等。11-2.ABB公司低壓交流變頻器主要分為哪幾類？各有什么特點(diǎn)？答：=1\*GB3①.機(jī)械類變頻器：專門為機(jī)械制造部門而設(shè)，是在安裝、設(shè)置參數(shù)和調(diào)試方面最快的變頻器。=2\*GB3②．標(biāo)準(zhǔn)變頻器：購買、安裝、設(shè)置、和使用都很簡(jiǎn)單，具有與現(xiàn)場(chǎng)總線通用的客戶和流程界面，規(guī)格設(shè)計(jì)、調(diào)試及維護(hù)具有通用的軟件工具，還有通用的備件。=3\*GB3③．工業(yè)變頻器：為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，適合過程控制領(lǐng)域。具有高度靈活性交流傳動(dòng)，經(jīng)過一定的配置，能夠滿足工業(yè)領(lǐng)域的各種精確控制。11-3.ABB變頻器的核心技術(shù)是什么？答：異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）和被稱為部件傳動(dòng)理念的Comp-AC。11-4.在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的三菱變頻器主要有哪幾個(gè)型號(hào)？答：=1\*GB3①.通用高性能型FR-A740(3P,380V)、FR-A720(3P,220V)=2\*GB3②．輕載節(jié)能型FR-F740(3P,380V)、FR-F720(3P,220V)=3\*GB3③．簡(jiǎn)易通用型FR-S540E(3P,380V)、FR-S520SE(1P,220V)、FR-S520E(3P,220V)=4\*GB3④．經(jīng)濟(jì)通用型FR-E540(3P,380V)、FR-E520S(1P,220V)、FR-E520(3P,220V)=5\*GB3⑤．簡(jiǎn)易通用型FR-D740E(3P,380V)、FR-D720S(1P,220V)、FR-SD720(3P,380V)=6\*GB3⑥．經(jīng)濟(jì)通用型FR-E740(3P,380V)、FR-E720(3P,380V)11-5.三菱FR-700型變頻器分哪幾個(gè)系列？各有什么特點(diǎn)？各適用于哪些場(chǎng)合？答：=1\*GB3①FR-A700高性能矢量變頻器具有高水準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)性能，獨(dú)特的無傳感器矢量控制模式，響應(yīng)快、精度高。適合于對(duì)負(fù)載要求較高的設(shè)備，如起重機(jī)、電梯等。=2\*GB3②FR-D700緊湊型多功能變頻器具有磁通矢量控制方式，安全停止功能，節(jié)約設(shè)備投入。適合于安全節(jié)約的場(chǎng)合。=3\*GB3③FR-E700經(jīng)濟(jì)型變頻器高性能驅(qū)動(dòng)，必要的機(jī)械保護(hù)功能。=4\*GB3④FR-F700輕載節(jié)能型變頻器節(jié)能適合于風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)等行業(yè)。11-6查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)一個(gè)由三菱FR-740變頻器和三臺(tái)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的恒壓供水控制系統(tǒng)，并給出相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法？答：略11-7.復(fù)試FRENIC5000系列變頻器有哪幾個(gè)子系列？各有什么特點(diǎn)？答：=1\*GB3①.P系列=2\*GB3②．G系列=3\*GB3③．VP系列=4\*GB3④Lift系列=5\*GB3⑤．Multi系列=6\*GB3⑥．MEGA系列

第12章實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一臺(tái)達(dá)變頻器數(shù)字操作器的使用思考題：如何選擇電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的第一/第二加減速時(shí)間、相關(guān)參數(shù)應(yīng)如何設(shè)定？加速時(shí)間P10=10.0P12=20.0P40=11減速時(shí)間P11=10.0P13=20.0P40=11實(shí)驗(yàn)二臺(tái)達(dá)變頻器多段速度運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)思考題：多功能端子如何設(shè)定，才能使電動(dòng)機(jī)在9種不同的頻率下運(yùn)行？P39=06P40=07P41=08P42=09P17=10.0P18=15.0P19=25.0P20=30.0P21=35.0P22=40.0P23=45.0P16=10.0實(shí)驗(yàn)三可程序控制自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)思考題：根據(jù)電動(dòng)機(jī)實(shí)際