2025年大學(xué)本科三年級（自動(dòng)化）變頻器應(yīng)用技術(shù)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.變頻器的核心控制部分是（）A.整流電路B.逆變電路C.控制電路D.濾波電路2.以下哪種調(diào)速方式不屬于變頻器的調(diào)速方式（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.矢量控制調(diào)速3.變頻器的輸出頻率范圍一般是（）A.0-50HzB.0-100HzC.0-200HzD.0-500Hz4.變頻器的過載能力通常用（）來表示。A.過載倍數(shù)B.過載時(shí)間C.過載電流D.過載功率5.當(dāng)變頻器的輸出頻率超過額定頻率時(shí)，稱為（）A.基頻運(yùn)行B.低頻運(yùn)行C.高頻運(yùn)行D.超低頻運(yùn)行6.變頻器的制動(dòng)方式不包括（）A.能耗制動(dòng)B.回饋制動(dòng)C.反接制動(dòng)D.直流制動(dòng)7.矢量控制變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的（）控制。A.速度B.電流C.電壓D.功率8.變頻器的輸入電壓一般為（）A.220VB.380VC.480VD.660V9.變頻器的通信接口不包括（）A.RS485B.CANC.USBD.VGA10.以下哪種變頻器適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（）A.U/f控制變頻器B.矢量控制變頻器C.直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器D.以上都可以第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每題2分，共10分）1.變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。2.變頻器的主電路由整流電路、濾波電路和逆變電路組成。3.變頻器的控制方式主要有U/f控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。4.變頻器的過載保護(hù)功能是為了防止變頻器長時(shí)間過電流運(yùn)行而損壞。5.變頻器的參數(shù)設(shè)置中，Pr.7是加速時(shí)間設(shè)置參數(shù)。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述變頻器的工作原理。變頻器首先通過整流電路將工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后經(jīng)過濾波電路濾除直流電壓中的紋波。接著，逆變電路將直流電逆變成頻率和電壓可變的交流電，供給電動(dòng)機(jī)?？刂齐娐犯鶕?jù)設(shè)定的參數(shù)和反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)逆變電路中功率開關(guān)器件的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對輸出頻率和電壓的控制，達(dá)到調(diào)速的目的。2.說明變頻器U/f控制的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。U/f控制特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；調(diào)速范圍較寬；低速時(shí)轉(zhuǎn)矩特性較差。應(yīng)用場合：適用于對調(diào)速性能要求不高，負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本恒定的場合，如風(fēng)機(jī)、水泵等。3.簡述變頻器的制動(dòng)過程及制動(dòng)方式。制動(dòng)過程：當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要快速停止或減速時(shí)，變頻器通過控制逆變電路，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能回饋給變頻器。制動(dòng)方式：能耗制動(dòng)，將回饋的電能消耗在制動(dòng)電阻上；回饋制動(dòng)，將電能回饋到電網(wǎng)；直流制動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)定子繞組中通入直流電流，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。四、分析題（每題15分，共15分）材料：某自動(dòng)化生產(chǎn)線采用變頻器對三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的情況。經(jīng)檢查，變頻器的參數(shù)設(shè)置如下：Pr.7=5s，Pr.8=3s，Pr.9=2s，Pr.10=10Hz，Pr.11=50Hz，Pr.12=60Hz。電動(dòng)機(jī)額定功率為5kW，額定電流為10A，額定轉(zhuǎn)速為1450r/min。問題：請分析可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的原因，并提出解決措施?？赡茉颍杭铀贂r(shí)間和減速時(shí)間設(shè)置不合理，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)加減速過程過快或過慢；頻率上限和下限設(shè)置可能不符合實(shí)際需求；電動(dòng)機(jī)負(fù)載可能存在波動(dòng)。解決措施：適當(dāng)調(diào)整加速時(shí)間Pr.7和減速時(shí)間Pr.8，使其與負(fù)載特性相匹配；檢查頻率上限Pr.11和下限Pr.10設(shè)置是否正確；對負(fù)載進(jìn)行評估，如有必要采取措施穩(wěn)定負(fù)載。五、設(shè)計(jì)題（共5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于變頻器的恒壓供水控制系統(tǒng)，要求簡述系統(tǒng)組成及工作原理。系統(tǒng)組成：變頻器、水泵、壓力傳感器、控制器等。工作原理：壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測供水管道中的壓力，并將壓力信號(hào)反饋給控制器?？刂破鞲鶕?jù)設(shè)定的壓力值與實(shí)際檢測壓力進(jìn)行比較，通過調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，改變水泵的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，變頻器輸出頻率增加，水泵轉(zhuǎn)速加快，增加供水量；當(dāng)壓力高于設(shè)定值時(shí)，變頻器輸出頻率降低，水泵轉(zhuǎn)速減慢，減少供水量。答案：1.C2.A3.D4.A5.C6.