自控操作简答题

电气自动控制技术

3.1.1 变频器选择固定频率的方法有哪几种？试具体说明参数设置方法和应用。

答：本变频器选择固定频率的方法有：1)直接选择，2)直接选择+ON命令,3)二进制编码选择+ON命令。

1)直接选择：P701～P706=15,一个数字输入选择一个固定频率,如果几个数字输入同时被激活,选定频率是它们的总和。

2)直接选择+ON命令：P701～P706=16,选择固定频率时,既有选定的固定频率,又有带ON命令。一个数字输入选择一个固定频率,如果几个数字输入同时被激活,选定频率是它们的总和。

3)二进制编码选择+ON命令：P701～P706=17，选择固定频率时,既有选定的固定频率,又有带ON命令。选择固定频率采用二进制编码方式,最多可选择15个固定频率。

3.1.2 在实际应用中，你是如何选择变频器的容量？

答：在通用变频器中的变频器容量一般有额定输出电流，可用电动机的功率，额定输出容量等三种。选择变频器时，只有变频器额定输出电流是一个反映变频器装置负载能力的关键量。负载总电流不超过变频器额定输出电流，是选择变频器的容量的基本原则。一般情况可按电动机额定电流选择变频器的容量，即

IevfK1Ied。公式中K1是电流裕量系数。

3.1.3 画出本变频器主电路原理框图，并分析说明本变频器类型及其特点。

1

答：本变频器为交直交变频器，其逆变电路属于电压型逆变电路，中间直流环节采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，为电压源，内阻抗小，输出交流电压是矩形波。适用于多电机拖动。

3.1.4试画出SPWM变频器主电路原理框图,并说明单极性控制和双极性控制区别。

答：单极性控制时在输出的半个周期内同一相的两个开关器件只有一个开关器件反复通断而另一开关器件始终截止。例如A相的VT1反复通断，VT4始终截止。双极性控制时在输出的半个周期内同一相的两个开关器件交替通断，处于互补的工作方式。

3.1.5试具体分析说明本交流变频调速系统所采用电气制动方式及其应用,。

答：本交流变频调速系统采用直流制动。直流制动时,交流电动机处于能耗制动，通用变频器向交流电动机定子绕组通直流电, 交流电动机定子磁场不再旋转，转动的转子切割这个静止磁场而产生制动转矩。直流制动方式主要应用两种场合：1、用于准确停车控制，2、用于制止

2

在起动前电动机由外因引起的不规则自由旋转。

3.1.6试说明交流电抗器和直流电抗器的作用。

答：在交流变频调速系统设置交流电抗器和直流电抗器，主要利用电抗器压制电流变化率的特性，使输入电流连续，抑制输入侧谐波干扰，也抑制外部对变频器的电压畸变干扰，同时也有抑制输入电路冲击干扰，是一种多功能抗干扰措施。设置交流电抗器和直流电抗器提高了功率因数。抑制干扰能力方面,交流电抗器优于直流电抗器，提高功率因数方面, 直流电抗器优于交流电抗器。在实际应用中,一般只采用一种电抗器。

3.1.7在本变频器中，频率给定有哪几种方式？试具体说明其参数设置方法。

答：在本变频器中，频率源有：1、数字面板给定，P1000=1,P700=1 2、模拟端子给定，P1000=2,7 3、多段固定频率给定，P1000=3,配合其他参数 4、外部电动电位器，P1000=1,P700=2配合其他参数5、通信方式给定，P1000=4,5,6

3.1.8试说明变频器的电气制动方式和各自特点。

答：变频器的电气制动方式一般分为能耗制动,电源回馈制动和直流制动。能耗制动和电源回馈制动时,交流电动机自身均处于再生发电制动状态,将能量反馈到变频器,其中能耗制动利用设置在直流回路中的制动电阻吸收交流电动机自身再生能量, 将能量消耗在制动电阻上转换成热能， 电源回馈制动则利用设置回馈回路将能量反馈到供电电网。直流制动则是交流电动机定子通直流，实现交流电动机的能耗制动。能耗制动主要用于要求准确停车的场合。

3.1.9为什么不能采用输入接触器来控制变频器运行？

答：变频器在投入运行前,需要先投入电源,从电容器开始充电到直流电压稳定需要一定时

3

间,如果变频器运行指令提前到达,则直流电压一旦高于下限时,逆变器就会起动运行,这时整流器一方面要承担系统起动加速的能量供应，另一方面还要继续为电容器充电,负担很重,经常这样运行会降低变频器中整流器寿命。因此, 输入接触器仅承担电源控制任务，变频器运行由运行指令控制。

3.1.10试说明变频器失速防止功能作用。

答：变频器的加速时间设置大短,在加速时可能引起过电流保护动作；减速时间设置大短, 在减速时可能引起过电压保护动作；运行期间瞬时负载太大, 可能引起过电流保护动作。这些情况下的保护动作使变频器停止输出,电动机会失去正常速度并且停止运行,称为在加速、减速和运行期间失速。在许多应用中,失速是不希望发生或不允许的,因而一般通用变频器中都设计了失速防止控制功能。如在加速期间,当电流即将超过极限电流时停止加速,则会使加速电流降低，从而不会引起过电流保护动作，这就是加速中失速防止功能。同理，在减速和运行期间, 当电压（电流）即将超过极限电压（电流）时停止减速等，从而不会引起过电压（过电流）保护动作，这就是减速和运行中失速防止功能。

3.2.1逻辑无环流可逆直流调速系统1

1、试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图(各物理量的极性按照正向运行的状态标注)，并分析说明正向起动运行时系统工作过程与状态。

2、试画出电动机从正向（900转/分）运行到反向（900转/分）运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。

答:正向起动时,在给定电压十Un＊作用下,由于电动机转速为零,ASR输出负限幅值, 输入信号Ui＊为负，Uio为零,逻辑控制器DLC其输出Ublf为‘1’态,Ublr为‘0’态,此时电子模

4

拟开关SAF1、SAF2闭合,SAR1、SAR2断开，ASR输出电压－Uim经SAF1进入ACR其输出的Uct为正极性,触发器GT输出脉冲由90°前移,并经过SAF2加至VF正组晶闸管进入整流状态,电动机正转启动，转速经过电流上升、恒流升速、转速调节三个阶段直至稳定运行。

3.2.2逻辑无环流可逆直流调速系统2

1、试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图(各物理量的极性按照反向运行的状态标注)，并分析说明反向起动运行时系统工作过程与状态。

2、试画出电动机从正向（800转/分）运行到反向（800转/分）运行时n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。

答:反向起动时,在给定电压－Un＊作用下,由于电动机转速为零,ASR输出正限幅值, 输入信号Ui＊为正，，Uio为零, 经AR倒相器和逻辑控制器DLC，其输出Ublf为‘O’态,Ublr为‘1’态,此时电子模拟开关SAF1.SAF断开2,SAR1.SAR2。ASR闭合，输出电压－Uim经SAR1进入ACR，其输出的Uct为正极性,触发器GT输出脉冲由90°前移,并经过SAR2加至VR反组晶闸管进入整流状态,电动机反转启动，转速经过电流上升.恒流升速.转速调节三个阶段直至稳定运行。

3.2.3逻辑无环流可逆直流调速系统3

1、试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图(各物理量的极性按照正向制动中它组逆变子阶段的状态标注)，并分析说明正向制动停车时系统工作状态。

2、试画出电动机从正向1000 r/nim制动停车时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。

5

答:电动机正向运行时,当给定电压Un＊为零时,在转速反缋电压－Un作用下,ASR输出正限幅值, 由DLC的推β电路的作用, ACR输出βmin的脉冲位置, 使VF正组进入电动机回馈制动状态, 当电流下降到零，DLC发出逻辑切换指令,此时摸拟电子开关SAF1、SAF2断开,SAR1、SAR2闭合,由AR倒相器作用,使VR反组进入进入建流子阶段及逆变子阶段，在一Idm电流作用下电动机转速迅速下降到零,由于一Idm作用使电动机转速出现超调Un改变极性,ASR退出饱和,－Idm迅速减小, 通过糸统调节作用，最后使转速到零。

3.2.4逻辑无环流可逆直流调速系统4

1、试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图(各物理量的极性按照反向制动停车中本组逆变阶段的状态标注)，并分析说明反向制动停车时系统工作过程与状态。

2、试画出电动机从从正向1200 r/nim制动停车时n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。

答: 电动机反向运行时,当给定电压-Un＊为零时,在转速反缋电压+Un作用下,ASR输出负限幅值, 由DLC的推β电路的作用, ACR输出βmin的脉冲位置, 使VR反组进入电动机回馈制动状态,当电流下降到零，DLC发出逻辑切换指令,此时摸拟电子开关SAR1、SAR2断开, SAF1、SAF2闭合,使VF正组进入进入建流子阶段及逆变子阶段，在+Idm电流作用下电动机转速迅速下降到零,由于+Idm作用使电动机转速出现超调，Un改变极性,ASR退出饱和,+Idm迅速减小, 通过糸统调节作用，最后使转速到零。

3.2.5逻辑无环流可逆直流调速系统5

1、试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图(各物理量的极性按照反向运行的状态标注)，并分析说明电动机从正向运行到反向运行时系统工作过程与状态。

6

2、试画出电动机正向起动至1050 r/min稳定运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。

答:电动机正向运行时,当给定电压Un＊由‘十‘变‘－‘时,在转速反缋电压－Un作用下, ASR输出正限幅值, DLC的推β电路的作用, ACR输出βmin的脉冲位置, 使VF正组进入电动机回馈制动状态, 当电流下降到零，DLC发出逻辑切换指令, 其输出Ublf为‘0’态,Ublr为‘1’态,此时摸拟电子开关SAF1、SAF2断开,SAR1、SAR2闭合,由AR倒相器作用,使VR反组进入进入建流子阶段及逆变子阶段，在一Idm电流作用下电动机转速迅速下降到零,由于反向电流仍保持一Idm, 电动机反向启动, 转速反馈电压Un改变极性,转速经电流上升.恒流升速.转速调节三个阶段直至稳定运行。

3.2.1～3.2.5答案另见“自控系统方框图极性表示及动态波形图.doc”

7