2025年高职自动化（变频器应用）试题及答案.doc

2025年高职自动化（变频器应用）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
1. 变频器的核心控制算法是（ ）
A. PID控制 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 以上都是
2. 变频器中用于实现电机调速的关键部件是（ ）
A. 整流器 B. 逆变器 C. 中间直流环节 D. 控制电路
3. 以下哪种调速方式不属于变频器的调速方式（ ）
A. 变极调速 B. 变频调速 C. 变转差率调速 D. 以上都不是
4. 变频器的频率给定方式中，最常用的是（ ）
A. 面板给定 B. 外部模拟量给定 C. 通讯给定 D. 多段速给定
5. 变频器在运行过程中，突然出现过流故障，可能的原因是（ ）
A. 电机负载过大 B. 变频器参数设置不当 C. 电网电压过高 D. 以上都是
6. 变频器的制动方式中，能耗制动是通过（ ）实现的
A. 增加制动电阻 B. 改变电机转向 C. 调节变频器输出频率 D. 以上都不是
7. 对于恒转矩负载，变频器应采用（ ）调速方式
A. 恒压频比 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 以上都可以
8. 变频器的防护等级中，IP30表示（ ）
A. 能防护直径大于3.0mm的固体异物进入，能防止水滴滴入 B. 能防护直径大于2.5mm的固体异物进入，能防止水滴滴入 C. 能防护直径大于2.0mm的固体异物进入，能防止水滴滴入 D. 能防护直径大于1.0mm的固体异物进入，能防止水滴滴入

第II卷（非选择题 共60分）
9. （10分）简述变频器的工作原理。
10. （10分）说明变频器有哪些主要参数，至少列举5个。
11. （10分）在变频器应用中，如何进行电机的选型？
12. （15分）阅读以下材料：某工厂有一台三相异步电动机，额定功率为15kW，额定转速为1460r/min，现打算使用变频器对其进行调速控制。已知电机的额定电压为380V，额定电流为30A。请根据上述材料，回答以下问题：
（1）该电机的极对数是多少？
（2）选择变频器时，变频器的额定功率应如何确定？
（3）变频器的输出频率范围应如何确定？
13. （15分）阅读以下材料：某自动化生产线采用变频器对多台电机进行调速控制，其中一台电机在运行过程中出现了振动过大的故障。经过检查，发现电机的安装基础牢固，电机本身无故障，变频器的参数设置也正确。请根据上述材料，分析可能导致电机振动过大的原因，并提出相应的解决措施。

答案：
1. D
2. B
3. A
4. B
5. D
6. A
7. A
8. A
9. 变频器首先通过整流器将交流电转换为直流电，再经过逆变器将直流电转换为频率和电压可调的交流电，供给电机。通过控制逆变器中功率开关器件的通断，改变输出交流电的频率，从而实现电机转速的调节。同时，还可以根据电机负载情况等调整输出电压，以保证电机的运行性能。
10. 主要参数有：额定功率、额定电流、额定电压、输出频率范围、频率给定方式、加速时间、减速时间、转矩补偿、PID参数等。
11. 电机选型要考虑额定功率与负载匹配，确保变频器能提供足够功率。额定转速要符合工艺要求，注意电机的极对数与变频器调速范围适配。还要关注电机的额定电压、电流与变频器输出相匹配，考虑电机的工作制，如连续、短时或断续周期工作制等。
12. （1）根据公式n=(1-s)60f/p，1460=(1-s)60×50/p，s=0.027，解得p=2。（2）变频器额定功率应略大于电机额定功率，可选择18.5kW的变频器。（3）输出频率范围一般根据电机的调速范围要求确定，通常可从0Hz到上限频率，如0Hz到50Hz等，可根据实际需要调整。
13. 可能原因：电机的联轴器安装不正，导致电机轴与负载轴不同心；变频器输出的电压或频率不平衡；电机的负载存在周期性变化。解决措施：重新调整联轴器的安装，使其同心；检查变频器的输出电压和频率，如有不平衡，进行调整；对负载进行分析，采取措施减少负载的周期性变化，如增加缓冲装置等。