《新能源汽车电机及控制系统检修》课后参考答案 王建里赵建明

学习单元一新能源汽车电机基础知识参考答案学习任务一新能源汽车电机发展现状及趋势学习学习工作页1．查阅资料，任意选取5个国内在售新能源车型，并将相关参数信息填入下列表格。序号品牌车型车辆类型（纯电动汽车/混合动力汽车/燃料电池汽车）驱动电机类型（直流电机/交流异步电动/永磁同步电机/开关磁阻电机/轮毂电机）1特斯拉纯电动汽车异步交流2北汽新能源EX5纯电动汽车永磁同步3比亚迪秦混合动力汽车永磁同步4荣威ei5纯电动汽车永磁同步5蔚来ES8纯电动汽车异步交流学习任务二新能源汽车电机基础知识学习参考答案评价与反馈一、学习效果评价（一）填空题1.根据电机工作电源类型不同，可分为直流电机和交流电机。2.电机按结构及工作原理可分为直流电机、异步电机和同步电机。3.电机按用途可分为驱动电机和控制电机。4.电机按转子的结构分为笼型感应电机和绕线转子感应电机。5.电机按运转速度可分高速电机、低速电机、恒速电机和调速电机。6.电动汽车电机在电动模式时电机将电能转换成机械能。7.电动汽车电机在发电模式时电机将机械能转换成电能。8.直流电机的两种调速方法：1）调节电枢电压；2）调节励磁电流。9.交流异步电机常见的调速方法有3种，分别是：1）变级调速；2）变频调速；3）变转差率调速。10.开关磁阻电机调速控制系统是交流变频调速。（二）简答题1.简述直流电机的特点。答：直流电机具有起动加速时驱动力大、调速控制简单、技术成熟等优点。但是直流电机本身结构复杂，效率和转速相对较低，运行时需要电刷和机械换向装置，机械换向结构容易产生电火花，不宜在多尘、潮湿、易燃、易爆环境中使用。2.简述交流感应电机（交流异步电机）的特点。答：易实现高速旋转（转速超过10000r/min）；高转速低转矩时运转效率高；低转速时有高转矩，且有宽泛的速度控制范围；可靠性高；控制装置简单化；体积小重量轻，制造成本低。3.简述永磁同步电机的特点。答：永磁同步电机是一种高性能的电机，结构简单、运行可靠、无励磁损耗、运行成本低、调速性能好，因此具有高效、高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性及低振动噪声的特点，但是控制器较复杂，因此造成其目前成本偏高。4.简述开关磁阻电机的特点。答：可控参数多，调速性能好，容易实现正转、反转和电动、制动等特定的调节控制。结构简单，成本低。损耗小，运转效率高。起动转矩大，起动电流小。但也存在如下一些缺点：转矩脉动现象较大。振动和噪声相对较大，特别是在负载运行的时候。电机的出线头相对较多，还有位置检测器出线端。电机的数学模型比较复杂，其准确的数学模型较难建立。控制复杂，依赖于电机的结构。5.简述轮毂电机的特点。答：电动汽车采用的轮毂电机驱动属于分散式电机驱动模式，分散式电机驱动通常有轮毂电机和轮边电机两种方式。轮毂电机是在轮中央部分放置电机，有时也叫电动轮。轮毂电机动力系统通常由电机、减速机构、制动器与散热系统等组成。根据电机的转子形式轮毂电机动力系统主要分成内转子型和外转子型两种结构。6.简述电机驱动系统主要组成及各部分的作用。答：驱动电机控制系统是电动汽车三大核心之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。电机控制系统由动力总成（驱动电机（DM））、高压配电设备、电机控制器（MCU）、高低压线束和相关传感器等组成。整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，驱动电机系统通过有效的控制策略，控制动力总成以最佳方式协调工作。（三）在教师的引导下，以小组为单位完成以下内容。1．查阅荣威Ei5电机驱动系统的相关资料，分析电机在何种情况下是发电机模式？何种情况下是电动机模式？答：1.电机驱动模式整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、档位、电池SOC值来决定，电机输出扭矩或功率。当电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池提供的直流电转化成交流电,以使电机输出扭矩，此时电机输出力矩驱动车辆。2.发电模式当车辆在减速或制动的时候，电机控制器从整车控制器得到发电命令后，电机控制器将电机处于发电状态。此时电机会将车子动能转化成交流电能。然后，交流电能通过电机控制器转化为直流电存储到电池中。学习任务三新能源汽车电机性能要求学习参考答案计划与实施一、在教师引导下随机分组，以小组为单位组织学生通过资料查询、组内讨论等方式先自学相关知识，然后在组内进行角色扮演演练，教师负责课堂组织、学习指导、答疑。最后学生需完成以下问题。1.新能源汽车对驱动电机的主要性能要求有哪些。答：体积小、质量轻；全速段高效运行、低速大转矩及较宽范围内的恒功率特性、高可靠性、高电压、高安全性、高转速、使用寿命长。另外，驱动电机还要求具有较好的耐高温性能和耐潮性能、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便等特点。2.驱动电机的基本性能参数有哪些。答：1）国标规定电机基本性能参数额定功率、持续功率、峰值功率、额定转速、额定转矩、峰值转矩、堵转转矩、电压控制方式、电流控制方式、频率控制方式、矢量控制、PWM控制、转矩控制、转速控制、功率控制、再生制动控制、弱磁控制、输出特性、电机效率、控制器效率、驱动电机系统效率。2）常用电机性能参数电机额定工作电压、电机额定电流、起动转矩、电机功率、转动惯量、功率密度、功率因数、工作制、负载类型、冷却方式、恒转矩范围、恒功率范围、电机绝缘等级、防护等级、接法。二、在教师的引导下，以小组为单位完成以下内容。1．查阅北汽新能源汽车EV200电机参数，分析这些参数代表的意义。EV200大郡驱动电机系统技术指标参数名称永磁同步电机冷却方式水冷连接方式Y形连接相数三相工作制S9峰值功率（KW）53额定功率（KW）30峰值扭矩（Nm）180额定扭矩（Nm）102最高转速（rpm）9400额定转速（rpm）2812额定电压（V）336VDC电动转速范围（rpm）0-9400防护等级IP67外形尺寸（mm）φ245×280重量（kg）45评价与反馈一、学习效果评价1.简述新能源汽车对驱动电机的性能要求有哪些。答：体积小、质量轻；全速段高效运行、低速大转矩及较宽范围内的恒功率特性、高可靠性、高电压、高安全性、高转速、使用寿命长。另外，驱动电机还要求具有较好的耐高温性能和耐潮性能、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便等特点。2.解释电机型号Y315M-2中各部分代表的含义。答：（1）Ｙ代表三相异步电机；（2）315-代表机座中心高度为315（mm）；（3）M代表中机座；（4）4代表磁极对数，为2极电机。3.查找EU5车型驱动电机的参数并完成下表。指标参数值含义类型永磁同步电机类型电机总功率（KW）160电机最大输出功率电机总扭矩（N.m）300电机最大输出扭矩前电机最大功率（KW）160前电机最大输出功率前电机最大扭矩（N.m）300前电机最大输出扭矩驱动电机数单电机驱动电机的个数电机布局前置驱动电机的布局二、学习过程评价结合学习任务，各小组做好准备，根据给定的北汽新能源EV200车型电机技术指标参数进行抢答，要求在教师指出某一指标参数时能迅速准确的说出对应参数代表的含义。各小组按照规定进行抢答，根据抢答的正确率对小组进行积分。EV200大郡驱动电机系统技术指标参数名称永磁同步电机冷却方式水冷连接方式Y形连接相数三相工作制S9峰值功率（KW）53额定功率（KW）30峰值扭矩（Nm）180额定扭矩（Nm）102最高转速（rpm）9400额定转速（rpm）2812额定电压（V）336VDC电动转速范围（rpm）0-9400防护等级IP67外形尺寸（mm）φ245×280重量（kg）45学习单元二新能源汽车电机及控制系统学习参考答案学习任务一典型电机控制系统的结构及特点认知评价与反馈一、学习效果评价填空题1.电机控制系统的组成：驱动电机、电机控制器、高低压线束、传感器及冷却系统。2.永磁同步电机控制系统的特点：交流永磁同步电机驱动包括恒压频比开环控制（VVVF）的控制和矢量控制策略。3.电机控制系统的功能：纯电动汽车的电机驱动过程是整车控制器（VCU）接收到驾驶员的操作指令，根据收到的各种指令、控制电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收等功能。4.选择题。（1）在吉利EV300电动汽车驱动过程中，电机控制器将动力电池中存储的电能转换（B）。A、直流电B.交流电(修改一下统一)（2）在减速或制动时，（A）将电机发出的交流电转化为直流电后，将能量回收储存在动力电池中。A、电机控制系统B、动力电池管理系统C、整车控制器5.写出下图方框中的各部件名称：（电机控制器（电机控制器）（驱动电机）图2-1电机控制系统位置图（冷却管口）（低压充电（D（冷却管口）（低压充电（DCDC）接口）（低压信号接口）（驱动电机三相线束接口）（高压线束）图2-2电机控制系统接口图学习任务二电机驱动系统传感器结构及原理认知评价与反馈一、学习效果评价（一）填空题1.电机温度传感器的作用检测电机定子绕组的温度。2.电机的转速由位置传感器进行控制和检测。3.位置传感器安装在驱动电机内部。4.位置传感器的作用是检测电机的转速及角位移，并将转速信号传递给电机控制器。(二)多项选择题１.电机驱动系统传感器主要有(ABC)等。Ａ.电机温度传感器Ｂ.位置传感器Ｃ.电流传感器２.常见的位置传感器有(ABC)。Ａ.旋转变压器Ｂ.光电编码器Ｃ.霍尔位置传感器３.在电动汽车电机上应用的旋转变压器结构上分为(AB)两个部分Ａ.传感器线圈Ｂ.信号齿圈４.旋转变压器的传感器线圈由(ABC)线圈组成。Ａ.励磁Ｂ.正弦Ｃ.余弦5.光电编码器由(AB)组成。Ａ.光栅盘Ｂ.光电检测装置(三)判断题１.光电编码器是一种通过光电转换转换将输出轴的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。(√)２.霍尔式位置传感器利用霍尔效应原理。(√)(四)简答题１.旋转变压器的工作原理?旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，旋转变压器的一次、二次绕组随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系。其中定子绕组作为变压器的一次侧，接受励磁电压。转子绕组作为变压器的二次侧，通过电磁感应得到感应电压。随着两者相对角度的变化，在输出侧就可以得到幅值变化的波形。旋变输出信号幅值随位置变化而变化，但频率不变。学习任务三典型电机变频器的结构及原理学习评价与反馈一、学习效果评价（一）填空题１.变频器的主要功能是将频率、幅值不变的直流电源转换为频率、幅值可变的交流电。２.变频器系统硬件主要包括整流器、逆变器、中间直流环节和控制电路组成。３.变频器控制电路通常由运算电路、检测电路、控制信号的输入输出电路、驱动电路等部分组成４.整流的主要功能是把交流电转变为直流电。5.制动时电动机做为发电机运行，将车辆行驶动能变为电能产生三相交流电，经变频器变为直流电反馈回蓄电池，进行再生制动。6.逆变可以被分为两类，包括有源逆变以及无源逆变。(二)单项选择题１.变频器靠内部(A)的开断来调整输出电源的电压和频率Ａ.IGBTＢ.二极管２.电动汽车减速时驱动电机作为(B)工作Ａ.电动机Ｂ.发电机(三)判断题１.变频器全称为变频变压调速器VVFI，是逆变电路的一种典型应用。(√)２.三相电压逆变电路是由三个单相逆变电路组成。(√)３.三相桥式可控整流电路由六个IGBI组成。(√)(四)简答题１.整流器工作原理?当电机U相位正极回收的电能经过VD1回到高压电池包正极；高压电池包负极出来的电流经VD6回到电机相位负极，如图2-16所示。图2-16U相位回收电能当电机V相位正极回收的电能经过VD2回到高压电池包正极：高压电池包负极出来的电流经过VD4回到电机U相位负极，如图2-17所示。图2-17V相位回收电能当电机W相位正极回收的电能经过VD3回到高压电池位正极，高压电池包负极出来的电流经过VD5回到电机V相位负极，如图2-18所示。图2-18W相位回收电能在整个整流过程中，VD1\VD3\VD5中正极电位最高者导通，VD2\VD4\VD6中负极最低电位者导通，依次循环，在高压电池组两端得到较为平稳的脉冲直流电压。２.逆变器工作原理?逆变电路控制过程：电机控制器通过控制逆变模块中的IGBT（绝缘栅双极晶体管）的导通与截止将直流电转变为交流电。当电子控制器控制电路中的IGBT2和IGBT4导通时，动力电池电流从电池正极流经IGBT2到电机，电流从电机的V相绕组流进，U相绕组流出，再通过IGBT4回到动力电池负极，形成回路。而电机中V相和U相通电后产生磁场，如图2-22所示。当电子控制器控制电路中的IGBT3和IGBT5导通时，动力电池电流从电池正极流经IGBT3到电机，电流从电机的W相绕组流进，V相绕组流出，再通过IGBT5回到动力电池负极，形成回路。而电机中W相和V相通电后产生磁场，如图2-23所示。当电子控制器控制电路中的IGBT1和IGBT6导通时，动力电池电流从电池正极流经IGBT1到电机，电流从电机的U相绕组流进，W相绕组流出，再通过IGBT6回到动力电池负极，形成回路。而电机中U相和W相通电后产生磁场，如图2-24所示。图2-22IGBT2和IGBT4导通时DC-AC电路控制过程图2-23IGBT3和IGBT5导通时DC-AC电路控制过程图2-24IGBT1和IGBT6导通时DC-AC电路控制过程电机控制器如此反复依次控制六个IGBT成对开启，这样在电路中形成一个相位互差120°的矩形方波交流电压，并且在驱动电机的三相绕组上产生连续的旋转磁场，使电机持续运转，并且电机控制器还可以通过改变IGBT开闭的频率，调节驱动电机的旋转速度。学习单元三新能源汽车直流电机及控制系统检测参考答案学习任务一直流电机认知计划与实施一、在教师引导下分组，以小组为单位学习相关知识，通过分组讨论、实训、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生完成以下任务。1.直流电机有哪些类型？直流电机按结构及工作原理可划分无刷直流电机和有刷直流电机。其中有刷直流电机又可划分电磁式直流电机和永磁式直流电机。永磁式直流电机又可划分稀土永磁直流电机、铁氧体永磁直流电机和铝镍钴永磁直流电机。直流电机根据励磁方式可分为串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机和复励直流电机。2.直流电机主要有哪几部分组成？各有何作用？电磁式直流电机主要由定子（固定部分）和转子（旋转部分）两大部分组成，定子与转子之间有空隙，称为气隙。定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑，它由主磁极、换向磁极、电刷、机座、端盖和轴承等组成。转子又称电枢，是电机的旋转部分。它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。空气隙是定子磁极和转子电枢间自然形成的缝隙。虽不为结构部件，但为主磁路重要部分，是机电能量转换媒介。3.直流电机有哪些特点？1）调速性能好直流电机可以在重负荷条件下，实现平滑的无级调速，而且调速范围较宽。2）起动转矩大可以均匀且经济地实现转速调节，因此，凡是在重负荷下起动或是要求均匀调节转速的机械，都可以使用直流电机。3）控制简单一般用斩波器控制，具有效率高、控制灵活、质量和体积小、响应速度快等优点。4）易磨损由于存在电刷、换向器等易损件，所以必须进行定期维护或更换。评价与反馈一、学习效果评价1、理论知识考核直流电机按结构及工作原理可划分无刷直流电机和有刷直流电机。直流电机根据励磁方式可分为串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机和复励直流电机。串励直流电的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源，这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。电磁式直流电机主要由定子（固定部分）和转子（旋转部分）两大部分组成，定子与转子之间有空隙，称为气隙。直流电机定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑。直流电机主磁极主要作用是在励磁电流的作用下产生主磁通。直流电机换向磁极主要作用是产生附加磁场，改善电机的换向，减小电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。直流电机空气隙是定子磁极和转子电枢间自然形成的缝隙，它为主磁路重要部分，是机电能量转换媒介。直流电机的机械特性指的是电机转子转速与电磁转矩之间的关系。串励电动机具有软的机械特性，负载较小时转速较高，负载增大时转速迅速下降。电枢电动势是直流电机在正常工作时，电枢绕组切割气隙磁场所产生的电动势。电磁转矩是直流电动机的电枢绕组流过电流时，载流导体在磁场中受力而产生的总转矩。学习任务二直流电机工作原理计划与实施在教师引导下分组，以小组为单位学习相关知识，通过分组讨论、实训、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生完成以下任务。1.直流电机的起动有什么要求？常见的有哪几种起动方式？①起动电流IS的大小；②起动转矩TS的大小；③起动时间的长短；④起动过程是否平滑；⑤起动过程中的能量耗损和发热量的大小；⑥起动设备是否简单及可靠性如何。2.如何来评价电机调速性能的好坏？电机调速性能的好坏，常用下列指标来衡量。（1）调速范围（D）。（2）静差率（又称相对稳定性）（δ）。（3）调速是平滑性。在一定的调速范围内，调速的级数越多越平滑，相邻两级转速之比称为平滑系数（φ）。φ值越接近1则平滑性越好。当φ=1时，称为无极调速，即转速连续可调。不同生产机械对调速的平滑性要求不同。（4）调速的经济性。（5）调速时电机的容许输出。3.直流电机有哪些控制方法？1、能耗制动2、反接制动3、回馈制动4.简述直流电机的工作原理1、发电机原理如图3-2-1a所示，当电枢被原动机以恒速驱动，按逆时针方向转动时，用右手定则可以判定，线圈ab和cd边切割磁力线产生的感应电动势的方向，则在负载与线圈构成的回路中产生电流Ia,其方向与电动势方向相同。电流由电刷A流出，由电刷B流回。2、电动机原理如图3-2-2a所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷A流入电枢绕组，从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力f，其方向可用左手定则判定。这对电磁力所形成的电磁转矩T,使电动机电枢逆时针方向旋转。评价与反馈学习效果评价理论知识考核直流电机具有可逆性，它既能将机械能转换为直流电能（即为发电机），也能把直流电能转换成机械能（即为电动机）。直流电机的转速从零增加到稳定运行速度的整个过程称为起动过程（或称起动）。降压起动需专用电源，设备投资较大，但它起动平稳，起动过程能量损耗小，因此得到广泛应用。电机的调速可以采用机械的、电气的或机电配合的方法来实现。他励直流电机主要的调速方法有电枢串电阻调速、降低电枢电压调速和减弱磁通调速。电枢回路串电阻调速时，所串电阻越大电机稳定运行转速越低。减弱磁通调速的缺点是机械特性软，当磁通减弱相当多时，运行将不稳定。所谓的制动就是采用与电机转向相反的电磁转矩，使电机停转、减速或者限制在某一转速下稳定运行。直流电机的电气制动法主要有能耗制动、反接制动和回馈制动三种。反接制动是把正向运行中电机的直流电源反极性切换而实行的快速制动方法。学习任务三直流电机检测计划与实施在教师引导下分组，以小组为单位学习相关知识，通过分组讨论、实训、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生完成以下任务。1.如何对直流电机进行正确的分解和装配？1)直流电机解体前需记录电机铭牌信息，将其记录在报告页中。2)用500V绝缘测试仪测量励磁绕组、电枢绕组对地绝缘电阻值并记录。3)按拆卸顺序完整、无错地登记电机驱动端/非驱动端零部件。4)拆开直流电机轴承端和非轴承端的密封检查盖板。5)用弹簧称测量各个碳刷的工作压力，工作压力应在15-25Kpa。松开弹簧，将所有碳刷从刷握中取出，拆开刷架与电枢电源的连接线并做好标记。6)用500V绝缘测试仪测量绕组对地、电枢绕组对地以及电刷刷架对地的绝缘电阻值并记录。7)拆除直流电机后侧轴承油盖及端盖，拆端盖时要用顶丝顶出或用撬棍。8)电刷刷架取出前做好标记，然后将刷架取出放好，注意在取出时防止刷架划伤换相器表面；拿出的刷架放置在安全处，防止损坏。9)用合适宽度的青壳纸包住整个换向器表面，并用白纱带绑好，防止后续工作将其表面划伤。10)拆除直流电机前侧轴承油盖及端盖。11)将电机电枢小心地从定子膛中抽出，并摆放到专用托架上；注意在抽取电枢的过程中，不要刮碰到电枢绕组、换向器及磁极绕组。直流电机装配顺序与电机解体顺序相反2.直流电机日常维护的主要内容包括哪些？1)清理电机及各部件灰尘及油污，并更换电机轴承。2)检查电机定子磁极线圈应固定良好，线圈表面无过热、变色痕迹。以及电机极间连线应连接紧固、无过热痕迹；铁芯应紧固平整，无毛刺、扫膛、位移和锈斑等现象；如扫膛或过热部位，可用高速砂轮进行局部打磨，再用37%-39%的硝酸腐蚀，出现片间铁纹(对铁芯过热或扫膛的电机处理后应做铁损试验) 及引出线检查。3)检查直流电机转子铁芯应紧固，无松动，无磨损，无锈蚀，各组磁铁连接紧密，平衡块紧固、无松动；电枢绕组端部固定箍应完整牢固、无松动迹象。4）检查换向器(整流子)表面氧化膜呈均匀的暗褐色，有光泽和透明感，并完整、无划痕。5)检查换向器片间绝缘均应处于良好状态，片间云母无凸出铜换向片的现象，磨损不应超过O.5mm，否则应车光，并对片间云母绝缘进行拉槽处理；片间云母要求低于换向片1.0-1.5mm。注:整流子表面氧化层不可打磨，如有严重烧伤查明原因后方可打磨。6)测量各整流子片间直流电阻值并记录。注意片间电阻值的互差应小于2%。7)用外径千分尺测量换向器的直径。8)检查直流电机碳刷高度，要求大于12毫米；否则，应更换同型号的新碳刷。9)目视检查各个碳刷镜面，应光亮、光滑、无划痕、无镀铜现象，并且各个碳刷磨损程度较一致。检查刷握内壁应光洁、无斑点，必要时，用竹叶锥外裹金相砂纸进行打磨。3.直流电机的磁场绕组和电枢绕组如何进行检查？（1）绕组断路的检查：首先通过外部验视，看其是否有烧焦或断路处。若外部验视未发现问题，可用万用表电阻R×1W档检测，两表笔分别接触起动机外壳引线（即电流输入接线柱）与绕组绝缘电刷接头是否导通，如果测得的电阻无穷大，说明绕组断路，应予以检修或更换。（2）绕组搭铁的检查：用万用表电阻R×10K档（或数字万用表高阻档）检测绕组电刷接头与起动机外壳是否相通，如果相通，说明绕组绝缘不良而搭铁；如果阻值较小，说明有绝缘不良处，应检修或更换绕组。（3）绕组短路的检查：可用2V直流电进行接线，电路接通后，将改锥放在每个磁极上，检查磁极对改锥的吸引力是否相同。若某一磁极吸力太小，就表明该绕组有匝间短路故障存在。4．直流电机常见的故障有哪些？如何进行检修？1）换向器：换向器片间短路、换向器接地、换向器凸片、换向器表面有伤痕及磨损2）集电环的常见故障有出现斑点、黑带、刷痕等轻微损伤；烧蚀、凸凹不平、磨损等严重损伤以及表面剥离、出现裂纹等等。评价与反馈学习效果评价1、理论知识考核电刷刷架取出前做好标记，然后将刷架取出放好，注意在取出时防止刷架划伤换相器表面。检查换向器片间绝缘均应处于良好状态，片间云母无凸出铜换向片的现象，磨损不应超过0.5mm。磁场绕组的检查主要包括断路、搭铁、短路。使用万用表对电枢绕组的断路检查时万用表应选用R×1W档。用电阻R×1W档，将两个表笔分别接触换向器相邻的铜片，测量每相邻两换向片间是否相通，如万用表指针指示“0”，说明电枢绕组无断路故障。电刷高度应不低于新电刷高度的2/3，否则应换新。将欧姆表设置到2K量程档，把一支检测表笔接到电枢轴上，另一支表笔接到换向器的换向片上，检查每个换向片，如果有连通的，则要更换电枢。换向器常见的故障有换向器片间短路、换向器接地、换向器凸片、换向器表面有伤痕及磨损。电机集电环常见的故障有出现斑点、黑带、刷痕等轻微损伤；烧蚀、凸凹不平、磨损等严重损伤以及表面剥离、出现裂纹等等。电机绕组的阻值范围应查询相应的维修手册获取，一般他励/并励电机的励磁绕组的阻值有几百欧姆。学习单元四新能源汽车交流异步电机检测习题答案学习任务一交流异步电机认知1.填图题（左边从上到下）：吊环、机座、定子铁芯、底座、（右边从上到下）：定子绕组、散热筋2.填空题（1）转子绕组的作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电机旋转。（2）转子绕组分为笼型转子和绕线型转子两种。（3）交流异步电机气隙定子与转子之间有一个小间隙。（4）定子由定子铁芯、定子绕组和外壳构等组成。（5）定子绕组的作用是电机的电路部分，通入三相交流电产生旋转磁场（6）定子绕组的主要三种绝缘项是对地绝缘:定子绕组整体与定子铁芯间的绝缘。相间绝缘:各相定子绕组间的绝缘。匝间绝缘:每相定子绕组各线匝间的绝缘。（7）高压电机的定子铁心槽型是（C）。A．半半闭口型槽B.半开口型槽C.开口型槽3.选择题（1）中小型异步电机的气隙为（A）。A.0.1-0.2mmB.0.2-0.5mmC.0.2-2mm（2）转子铁心用硅钢片的厚度为（A）。A.0.5mmB.1～1.5mmC.1.5～2mm4.交流异步电机的其他附件有哪些？作用是什么？交流异步电机还有其他附件轴承、轴承端盖、风扇组成，作用分别如下：（1）轴承，轴承起到连接转动部分与不动部分的作用。（2）轴承端盖，轴承端盖主要用来保护轴承。（3）风扇，风扇的作用就是冷却电机。（4）转子端盖主要是用来支撑转子并对电机形成防护，达到相应的防护要求并实现与减速器连接的功能。学习任务二交流异步电机工作原理1.填空题（1）交流异步电机的电磁转矩与所供交流电的有功分量近成正比。（2）目前对交流异步电机的调速控制主要有恒压频比控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制。（3）交流异步电机控制器主要由电子控制模块、驱动器、功率变换模块、等部件组成。（4）交流异步驱动电驱控制器最终通过底部的交流输出母线来将驱动电流输出至大功率交流感应电机。（5）驱动板上电路包括开通和断开控制(DTC)等。（6）直接转矩控制是将电机输出作为直接控制对象通过控制电磁转矩和定子磁链的实时跟踪控制电机。2.单项选择题（1）驱动IGBT模块采用(B)颗芯片。Ａ、３Ｂ、６Ｃ、９D、以上选项都不对（2）只用于对调速性能要求一般的通用变频器上的控制策略是(B)。Ａ、矢量控制Ｂ、转差控制Ｃ、恒压频比开环控制D、以上选项都不对（3）目前大多数变频系统使用的矢量控制原理是(A)。Ａ、转子磁场定向矢量控制Ｂ、转差率矢量控制Ｃ、气隙磁场定向矢量控制D、以上选项都不对3.判断题（1）转差率矢量控制原理主要用在高速系统中。(错)（2）转子磁通的检测容易受电机参数影响。(错)（3）异步电机矢量控制是基于磁场定向的方法其调速控制系统的方式比较简单。对(4)恒压频比开环控制实际上只控制了电机磁通而没有控制电机的转矩。(错)4.简答题在电动汽车上交流异步电机为什么要使用变频器?电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。学习任务三交流异步电机检修1.填空题（1）电机需要定期检查外观。（2）交流异步电机定子线圈电阻值随功率不同阻值但是三相绕组的阻值必须小于0.5Ω。（3）电动汽车交流异步电机故障一般可分为电气故障和机械故障两大类（4）电机的噪声分为电池噪声、机械噪声、风噪。2.单项选择题(1)用万用表低阻挡分别测试定子各组线圈两两之间应该(C)A.全部导通B.全部断开C.有20Ω的电阻D.以上选项都不对(2)在测量交流异步电机的三相绕组通断时选用万用表(C)A.电压挡位B.电流挡位C.电阻挡位D.以上选项都不对(3)在测量交流异步电机的三相绕组绝缘电阻时严格来说要选用(B)A.电流表B.兆欧表C.万用表D.以上选项都不对(4)在拆卸接插件时不能直接使劲拔否则会拉松端子或引线造成高速行驶时(D)信号异常Ａ.A/BB.EBDC.ABSD.以上选项都不对(5)与电机连接的减速器的机油一般首保最好(C)ｋｍ左右更换A.500B.1500C.3000D.以上选项都不对4.简答题(1)交流异步驱电机的机械故障有哪些?机械性故障(1)轴承异响判定方法:在电机运行时候一般用耳听可以判定这个声音是轴承声音还是其他异常机械声音。(2)转子扫膛(转子外圆与定子内壁摩擦)判定方法:会听到明显的金属摩擦声音并且很快会感知电机温升异常凭手就可以判断出来。处理方式:如果出现机械故障一般需要更换电机或者拆卸维修。(2)如何使用万用表检测交流异步电机的三相绕组?（一)测定子三相绕组电阻(１)测量前先校表把万用表打到欧姆