《新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修》習(xí)題（教師版）項(xiàng)目一新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)二新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)認(rèn)知一、填空題（2分/空，共36分）1.新能源汽車包含混合動(dòng)力、燃料電池電動(dòng)、氫發(fā)動(dòng)機(jī)、純電動(dòng)等汽車種類。2.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)是影響整車性能的關(guān)鍵因素之一。3.電機(jī)類型的選擇、車輛驅(qū)動(dòng)方式的確定、電機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性與安全性是電動(dòng)汽車開發(fā)時(shí)首先應(yīng)考慮的問題。4.當(dāng)前應(yīng)用于電動(dòng)汽車中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要包括直流電機(jī)、三相交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等類型。5.直流電機(jī)的電樞電流需要由電刷和機(jī)械換向器引入，換向時(shí)易產(chǎn)生電火花，從而產(chǎn)生換向器容易燒蝕，電刷容易磨損之類的問題，需要經(jīng)常維護(hù)。6.由于電刷部分存在接觸磨損，不僅使電機(jī)效率降低，還限制了電機(jī)運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。7.三相交流異步電機(jī)主要通過矢量控制技術(shù)改善交流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩特性。8.三相交流異步電機(jī)有繞線式和鼠籠式兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。9.永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使用永磁材料，具有體積小、重量輕，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，效率高的優(yōu)點(diǎn)。10.根據(jù)轉(zhuǎn)子不同，PMSM有表貼式和內(nèi)置式兩種類型。二、單選題（4分/題，共20分）1.采用蓄電池作為動(dòng)力源，成本低、無污染，發(fā)展?jié)摿Υ蟮氖牵―）。A.混合動(dòng)力汽車B.燃料電池電動(dòng)汽車C.氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車D.純電動(dòng)汽車2.具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作周期長(zhǎng)、成本低、易維護(hù)優(yōu)點(diǎn)的電機(jī)是（B）。A.直流電機(jī)B.三相交流異步電機(jī)C.永磁同步電機(jī)D.開關(guān)磁阻電機(jī)3.開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)比其他電機(jī)簡(jiǎn)單，效率可達(dá)(C)A.68%-80％B.80%-90％C.85%-90％D.89%-98％4.具有轉(zhuǎn)矩密度高、功率密度高、效率高、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)的電機(jī)是(C)。A.直流電機(jī)B.三相交流異步電機(jī)C.永磁同步電機(jī)D.開關(guān)磁阻電機(jī)5.與永磁同步電機(jī)相比，三相交流異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是(B)。A.功率密度高、效率高B.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性較高C.體積小、重量輕D.效率高、調(diào)速性能好三、判斷題（4分/題，共24分）1.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常使用直流電機(jī)。（×）2.特斯拉電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用的是繞線式轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。。（×）3.感應(yīng)式電機(jī)在工業(yè)中己有較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和大量的生產(chǎn)工廠，生產(chǎn)成本較低。（√）4.不同車企電機(jī)型號(hào)命名規(guī)則會(huì)有所差異。（√）5.永磁同步電機(jī)的永磁是指在電機(jī)轉(zhuǎn)子的制造過程中使用了永磁體，提升了電機(jī)在低速時(shí)需要的大扭矩的性能，這也是永磁同步電機(jī)與三相交流異步電機(jī)的最大區(qū)別。（√）6.開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，可靠性好，質(zhì)量輕，便于維修，成本較低，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)性能和控制精度要求低。（×）四、簡(jiǎn)答題（4分/題，共20分）1.請(qǐng)根據(jù)您對(duì)直流電機(jī)的認(rèn)知，說一說直流電機(jī)的特點(diǎn)有哪些呢？應(yīng)用范圍主要有哪些？參考答案：直流電機(jī)有控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便、目前技術(shù)已經(jīng)較為成熟的優(yōu)點(diǎn)。但是直流電機(jī)的電樞電流需要由電刷和機(jī)械換向器引入，換向時(shí)易產(chǎn)生電火花，從而產(chǎn)生換向器容易燒蝕，電刷容易磨損之類的問題，需要經(jīng)常維護(hù)；同時(shí)由于電刷部分存在接觸磨損，不僅使電機(jī)效率降低，還限制了電機(jī)運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。因?yàn)檫@兩個(gè)原因，現(xiàn)在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)很少使用直流電機(jī)。但仍有一些小功率的電動(dòng)汽車選用直流電機(jī)，如小型代步車、景區(qū)觀光車等。2.想一想，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在主流車企上的應(yīng)用情況如何呢，請(qǐng)說出您的理解。參考答案：永磁同步電機(jī)與交流異步電機(jī)是新能源汽車在乘用車領(lǐng)域上的主流選擇。永磁同步電機(jī)的永磁是指在電機(jī)轉(zhuǎn)子的制造過程中使用了永磁體，提升了電機(jī)在低速時(shí)需要的大扭矩的性能，這也是永磁同步電機(jī)與三相交流異步電機(jī)的最大區(qū)別。所謂同步，就指的是讓電機(jī)中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致，通過控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率來控制電動(dòng)汽車的車速。而交流異步電機(jī)中由于轉(zhuǎn)子總是在“追趕”定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，并且為了能夠切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總要比定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速慢，這也就形成了異步運(yùn)行，即異步感應(yīng)電機(jī)。永磁同步電機(jī)本身具有轉(zhuǎn)矩密度高、功率密度高、效率高、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，再加上具備體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)，相比于其他種類的電機(jī)，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力輸出與加速度。新能源汽車行業(yè)對(duì)空間與自重要求極高，因此新能源汽車企業(yè)通常會(huì)優(yōu)先選擇永磁同步電機(jī)作為汽車動(dòng)力源。但它并不是沒有缺點(diǎn)，除了原料帶來的成本問題外，它會(huì)有在高溫下磁性衰減的問題，這也是為何中小型純電動(dòng)車不能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高速巡航。3.與永磁同步電機(jī)作比較，您覺得三相交流異步電機(jī)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在哪些方面呢？說一說您的看法。參考答案：與永磁同步電機(jī)相比，三相交流異步電機(jī)則具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性較高、擁有較好的高速性能以及電機(jī)的溫升區(qū)間較大，不易造成退磁現(xiàn)象等優(yōu)勢(shì)；這也是一些以性能標(biāo)榜的電動(dòng)跑車以及中大型SUV會(huì)偏愛它的原因，如特斯拉modelS、modelX、蔚來ES8等都在使用。不過相對(duì)來說，它的缺點(diǎn)則體現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩密度、功率密度、效率密度偏低，并且還伴隨著體積大、重量沉等問題?？傮w來看，可以理解為搭載永磁同步電機(jī)的電動(dòng)車?yán)m(xù)航相對(duì)更好一些，搭載交流感應(yīng)電機(jī)的電動(dòng)車加速性能更好。4.您知道什么是開關(guān)磁阻電機(jī)嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述開關(guān)磁阻電機(jī)的概念與特點(diǎn)。參考答案：開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型電機(jī)，在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組等轉(zhuǎn)子導(dǎo)體和永久磁鐵等裝置。它的結(jié)構(gòu)比其他電機(jī)簡(jiǎn)單，效率可達(dá)85%-90％，轉(zhuǎn)速可達(dá)15000r/pm。其轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性好，在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可以靈活地控制，并且有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高和起動(dòng)功率低等機(jī)械特性。開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁繞組和永磁體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，可靠性好，質(zhì)量輕，便于維修，成本較低，但是開關(guān)磁阻電機(jī)的控制系統(tǒng)較復(fù)雜，調(diào)節(jié)性能和控制精度要求高。工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，噪聲也較大，體積也比同樣功率的感應(yīng)電機(jī)要大一些。很少應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。5.根據(jù)您對(duì)感應(yīng)式電機(jī)的認(rèn)知，請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹三相交流異步電機(jī)的概念與應(yīng)用范圍。參考答案：三相交流異步電機(jī)，是感應(yīng)式電機(jī)的一種。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作周期長(zhǎng)、成本低、易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)；但也有