第4章習(xí)題4解答交-交變頻技術(shù)具有什么特點？主要應(yīng)用是什么？答：交-交變頻就是把電網(wǎng)頻率的交流電變換成可調(diào)頻率的交流電，因為沒有中間環(huán)節(jié)，能量轉(zhuǎn)換效率較高，廣泛應(yīng)用于大功率的三相異步電動機和同步電動機的低速變頻調(diào)速。交-交變頻的基本原理是怎樣的？答：單相交-交變頻器的原理框圖如圖4-1所示。圖4-1單相交-交變頻器電路原理框圖圖4-2單相交-交變頻器輸出的方波電路由P（正）組和N（負）組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構(gòu)成，兩組變流電路接在同一交流電源，Z為負載。兩組變流器都是相控電路，P組工作時，負載電流自上而下，設(shè)為正向；N組工作時，負載電流自下而上，為負向。讓兩組變流器按一定的頻率交替工作，負載就得到該頻率的交流電，如圖4-2所示。改變兩組變流器的切換頻率，就可以改變輸出到負載上的交流電壓頻率，改變交流電路工作時的控制角α，就可以改變交流輸出電壓的幅值。如何調(diào)制交-交變頻使其輸出為正弦波電壓？答：為了使輸出電壓的波形接近正弦波，可以按正弦規(guī)律對控制角α進行調(diào)制。三相交-交變頻有哪些連接方法？答：公共交流母線進線方式；輸出星形聯(lián)結(jié)方式。交-交變頻有什么優(yōu)點和缺點？答：交-交變頻電路的優(yōu)點是：只用一次變流，效率較高；可方便地使電動機實現(xiàn)四象限工作；低頻輸出波形接近正弦波。缺點是：接線復(fù)雜。第5章習(xí)題5解答1.高（中）壓變頻器通常指電壓等級為多少的變頻器？答：高（中）壓變頻器通常指電壓等級在1kV以上的大容量變頻器。2.高（中）壓交-交方式的變頻器多用在什么場合？該方式的變頻器有什么優(yōu)缺點？答：交-交變頻的高（中）壓變頻器一般容量都在數(shù)千kW以上，多用在冶金、鋼鐵企業(yè)。交-交變頻器過載能力強、效率高、輸出波形好，但輸出頻率低，且需要無功補償和濾波裝置，使其造價高，限制了它的應(yīng)用。3.高（中）壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本形式有哪幾種？畫出其結(jié)構(gòu)圖。答：=1\*GB2⑴直接高-高型（也有的稱為直接中-中型）如下圖所示。直接高-高型變頻調(diào)速系統(tǒng)=2\*GB2⑵高-中型變頻調(diào)速系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。高-中型變頻調(diào)速系統(tǒng)=3\*GB2⑶高-低-高型變頻調(diào)速系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。高-低-高型變頻調(diào)速系統(tǒng)4.簡述高（中）壓變頻器的應(yīng)用及重要意義。答：在冶金、鋼鐵、石油、化工、水處理等工礦企業(yè)中，大容量的電動機基本上都是中壓和高壓電動機。這類企業(yè)的風機、泵類、壓縮機及各種其他大型機械的拖動電動機消耗的能源占電機總能耗的70％以上，而且絕大部分都有調(diào)速的要求，采用高（中）壓變頻器調(diào)速，達到節(jié)能、高效、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。5.高（中）壓變頻器的技術(shù)要求主要有哪些方面？答：(1)可靠性要求高；(2)對電網(wǎng)的電壓波動容忍度大；(3)降低諧波對電網(wǎng)的影響；(4)改善功率因數(shù)；(5)抑制輸出諧波成分；(6)抑制共模電壓和du／dt的影響。6.說明圖5-7所示并聯(lián)多重化PWM電壓型變頻器電路的工作原理。答：圖5-7所示為并聯(lián)多重化PWM電壓型變頻器電路圖。采用二極管構(gòu)成二組三相橋式整流電路，按12脈波組態(tài)，輸出為二重式，每組由六個IGBT構(gòu)成一個橋式逆變單元。輸出濾波器用來去除PWM的調(diào)制波中的高頻成分并減少du／dt、di／dt的影響，由于頻率高，濾波器的體積很小。變頻器的驅(qū)動(逆變)單元設(shè)計成模塊化獨立單元的形式，直流母線(DC-BUS)上可任意連接1～6個驅(qū)動單元，驅(qū)動單元可驅(qū)動同一個電機，也可以驅(qū)動不同的電機(驅(qū)動同一個電機的逆變單元一般不超過2個)。這種設(shè)計使工廠中不同地方的設(shè)備可采用公共的直流母線供電，從而減少設(shè)備總投資，并使多電機調(diào)速系統(tǒng)的總功率平衡達到最優(yōu)化。7.說明圖5-8所示電路為什么稱為三電平式變頻器？該電路結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點？答：由圖5-8可見，變頻器的整流部分由兩個三相整流橋電路串聯(lián)，輸出12脈波的直流電壓，大大減少了電網(wǎng)側(cè)的諧波成分。同時，直流側(cè)采用兩個相同的電解電容串聯(lián)濾波，在中間的連接處引出一條線與逆變電路中的鉗位二極管相接，若將該節(jié)點視為參考點（電壓為零），則加到逆變器的電平有三個：Ud、0、-Ud。所以逆變器部分是由IGBT和箝位二極管組成的三電平電壓型逆變器。三電平變頻器的輸出諧波比低壓通用變頻器低；因為省去升、降壓變壓器，因而結(jié)構(gòu)緊湊，損耗減少，占地面積小，節(jié)省土建費用；當功率較大時，電源輸入端仍設(shè)置隔離用三繞組變壓器，變壓器副邊采用Δ和Y接法，可輸出12脈沖整流電壓，使得電源輸入端諧波大為降低。8.高壓變頻器為什么不采用雙電平控制方式?簡述三電平逆變器的工作原理。答：三電平或多電平變頻器的輸出諧波比低壓通用變頻器低；因為省去升、降壓變壓器，因而結(jié)構(gòu)緊湊，損耗減少，占地面積小，節(jié)省土建費用。電壓型逆變器的工作原理為：當工作電壓較高時，為了避免器件串聯(lián)引起的動態(tài)均壓問題和降低輸出諧波，逆變器可采用三電平方式，也稱為中心點鉗位方式(NPC)，下圖所示為三電平逆變器一相的結(jié)構(gòu)圖。三電平逆變器一相的結(jié)構(gòu)圖電路中的逆變器的功率開關(guān)器件VT1～VT4為IGBT，VD1～VD4為反并聯(lián)的續(xù)流二極管，VD5和VD6為鉗位二極管，所有的二極管均要求選用與功率開關(guān)相同的耐壓等級。Ud為濾波電容C1上端的電壓，0為C1、C2連接中心點的電位，-Ud為濾波電容C2下端的電壓。當改變VT1～VT4的通斷狀態(tài)時，在輸出端將獲得三種不同的電壓。9.風光JD-BP37/38系列高壓變頻器的柜體結(jié)構(gòu)主要分為哪幾個部分？答：風光JD-BP37/38系列高壓變頻器的柜體結(jié)構(gòu)，主要由開關(guān)柜、變壓器柜、功率單元柜和控制柜等組成。第6章習(xí)題6解答1.變頻器的主電路端子有哪些？分別與什么相連接？答：變頻器的主電路端子R、S、T連接三相交流電源；U、V、W連接三相電動機；P1、P+連接直流電抗器；P+、DB連接外部制動電阻器；P+、N-連接制動單元；PE接地。2.變頻器的控制端子大致分為哪幾類？答：多功能數(shù)字輸入、多功能數(shù)字輸出、模擬輸入、模擬輸出、多功能繼斷器輸出、脈沖頻率輸入、脈沖頻率輸出、RS485接口等。3.說明變頻器的基本頻率參數(shù)，如何預(yù)置？答：1）給定頻率。其設(shè)置方法常有兩種：一種是用變頻器的操作面板來輸入頻率的數(shù)字量50；另一種是從控制接線端上以外部給定(電壓或電流)信號進行調(diào)節(jié)，最常見的形式就是通過外接電位器來完成。2）輸出頻率。輸出頻率是在給定頻率附近經(jīng)常變化的。從另一個角度來說，變頻器的輸出頻率就是整個拖動系統(tǒng)的運行頻率。3）基本頻率?；绢l率，用fb表示。一般以電動機的額定頻率fN作為基頻fb的給定值。4）上限頻率和下限頻率。上限頻率和下限頻率是指變頻器輸出的最高、最低頻率，常用fH和fL來表示。5）跳躍頻率。跳躍頻率也叫回避頻率，變頻器在預(yù)置跳躍頻率時通常采用預(yù)置一個跳躍區(qū)間，區(qū)間的下限是fJ1、上限是fJ2。4.變頻器有哪些運行功能需要進行設(shè)置？如何設(shè)置？答：變頻器的運行功能參數(shù)主要有：加速時間、加速模式、減速時間、減速模式、多功能端子、程序控制等。依據(jù)變頻器說明書給定的功能參數(shù)進行設(shè)置。5.變頻器有哪些保護功能需要進行設(shè)置？如何設(shè)置？答：變頻器的保護功能參數(shù)有：過電流、電動機過載、過電壓、欠電壓保護和瞬間停電的處理等。依據(jù)變頻器說明書給定的功能參數(shù)進行設(shè)置。6.變頻器的節(jié)能控制功能有什么意義？答：對于風機、水泵等二次方律負載在穩(wěn)定運行時，其負載轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速都基本不變。如果能使其工作在最佳的節(jié)能點，就可以達到最佳的節(jié)能效果。7.