新能源汽车驱动电机及控制系统检修 习题及答案 吴常红 1-2 新能源汽车驱动电机认知

项目一新能源汽车驱动电机及控制系统认

知

任务二新能源汽车驱动电机认知

一、填空题（2分/空，共36分）

1.新能源汽车包含混合动力、燃料电池电动、氢发动机、纯电动等汽车种类。

2.电动汽车驱动电机是影响整车性能的关键因素之一。

3.电机类型的选择、车辆驱动方式的确定、电机控制系统的可靠性与安全性是电

动汽车开发时首先应考虑的问题。

4.当前应用于电动汽车中的驱动电机主要包括直流电机、三相交流异步电机、永磁

同步电机和开关磁阻电机等类型。

5.直流电机的电根电流需要由电刷和机械换向器引入,横向时易产牛电火衣,从

而产生换向器容易烧蚀，电刷容易磨损之类的问题，需要经常维护。

6.由于电刷部分存在接触磨损，不仅使电机效率降低，还限制了电机运行的最高转速.

7.三相交流异步电机主要通过矢量控制技术改善交流电机的输出转矩特性。

8.三相交流异步电机有绕线式和鼠笼式两种转子结构。

9.永磁同步电机的转子结陶使用永磁材料，具有体积小、重量轻，启动转矩大，效率高

的优点.

10.根据转子不同，PMSM有表贴式和内置式两种类型。

二、单选题（4分/题，共20分）

1.采用蓄电池作为动力源，成本低、无污染，发展潜力大的是（I）

A.混合动力汽车

B.燃料电池电动汽车

C.氢发动机汽车

D.纯电动汽车

2.具有结构简单、工作周期长、成本低、易维护优点的电机是（B）。

A.直流电机

B.三相交流异步电机

C.永磁同步电机

D.开关磁阻电机

3.开关磁阻电机的结构比其他电机简单，效率可达（C）

A.68280%

B.80%-90%

C.85%-90%

D.89%-98%

4.具有转矩密度高、功率密度高、效率高、调速性能好等优点的电机是（C）。

A.直流电机

B.三相交流异步电机

C.永磁同步电机

D.开关磁阻电机

5.与永磁同步电机相比，三相交流异步电机的优点是（B）。

A.功率密度高、效率高

B.结构简单、可靠性较高

C.体积小、重量轻

D.效率高、调速性能好

三、判断题（4分/题，共24分）

1.电动汽车驱动电机通常使用直流电机“（x）

2.特斯拉电动汽车驱动电机采用的是绕线式转子异步电机。。（X）

3.感应式电机在工业中已有较长时间的应用，具有丰富的生产经验和大量的生产工厂，生产

成本较低。（J）

4.不同车企电机型号命名规则会有所差异。（V）

5.永磁同步电机的永磁是指在电机转子的制造过程中使用了永磁体，提升了电机在低速时需

要的大扭矩的性能，这也是永磁同步电机与三相交流异步电机的最大区别。（V）

6.开关磁阻电机结构简单坚固，可靠性好，质量轻，便于维修，成本较低，控制系统筒单，

调节性能和控制精度要求低。（X）

四、简答题（4分/题，共20分）

1.请根据您对直流电机的认知，说一说直流电机的特点有哪些呢？应用范围主要有哪些？

参考答案：

直流电机有控制系统简单、启动转矩大、调速方便、目前技术已经较为成熟的优点。但

是直流电机的电枢电流需要由电刷和机械换向器引入，换向时易产生电火花，从而产生换向

器容易烧蚀，电刷容易磨损之类的问题，需要经常维护；同时由于电刷部分存在接触磨损，

不仅使电机效率降低，还限制了电机运行的最高转速。因为这两个原因，现在电动汽车驱动

电机很少使用直流电机。但仍有一些小功率的电动汽车选用直流电机，如小型代步车、景区

观光车等。

2.想一想，驱动电机在主流车企上的应用情况如何呢，请说出您的理解。

参考答案：

永磁同步电机与交流异步电机是新能源汽车在乘用车领域上的主流选择。

永磁同步电机的永磁是指在电机转子的制造过程中使用了永磁体,提升了电机在低速时

需要的大扭矩的性能，这也是永磁同步电机与三相交流异步电机的最大区别。所谓同步，就

指的是让电机中的转子转谏与定子绕组的电流频率始终保持一轨通过捽制申机的定子绕组

输入电流频率来控制电动汽车的车速。

而交流异步电机中由于转子总是在“追赶”定子旋转磁场的转速，并且为了能够切割磁

感应线而产生感应电流,转子的转速总要比定子旋转磁场的转速慢，这也就形成了异步运行,

即异步感应电机。

永磁同步电机本身具有转矩密度高、功率密度高、效率高、调速性能好等优点，再加I：

具备体积小、重量轻等优势，相比于其他种类的电机，在相同质量与体枳下，永磁同步电机

能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。新能源汽车行业对空间与自重要求极高,

因此新能源汽车企业通常会优先选择永磁同步电机作为汽车动力源。但它并不是没有缺点，

除了原料带来的成本问题外，它会有在高温下磁性衰减的问题，这也是为何中小型纯电动车

不能进行长时间的高速巡航。

3.与永磁同步电机作比较，您觉得三相交流异步电机的特点主要体现在哪吟方面呢？说

说您的看法。

参考答案：马永磁同步电机相比，三相交流异步电机则具有结构简单、可靠性较高、拥

有较好的高速性能以及电机的温升区间较大，不易造成退磁现象等优势；这也是一些以性能

标榜的电动跑车以及中大型SUV会偏爱它的原因，如特斯拉modelS.modelX、蔚来ES8

等都在使用。不过相对来说，它的缺点则体现在转矩密度、功率密度、效率密度偏低，并且

还伴随着体积大、重量沉等问题。总体来看，可以理解为搭载永磁同步电机的电动车续航相

对更好一些，搭载交流感应电机的电动车加速性能更好。

4.您知道什么是开关滋阻电机吗？请简述开关磁阻电机的概念与特点。

参考答案：开关磁阻电机是一种新型电机，在电机的转子上没有滑环、绕组等转子导体

和永久磁铁等装置。它的结构比其他电机简单，效率可达85%-90%,转速可达15000r/pmo

其转矩转速特性好，在较宽的转速范围内，转矩和转速可以灵活地控制，并且有起动转矩高

和起动功率低等机械特性，开关磁阻电机转子上没有励破绕组和永磁体，其结构简单坚固，

可靠性好，质量轻，便于维修，成本较低，但是开关磁阻电机的控制系统较复杂，调节性能

和控制精度要求高。工作时的转矩脉动大，噪声也较大，体积也比同样功率的感应甩机要大

一些。很少应用在电动汽车上。

5.根据您对感应式电机的认知，请简要介绍三相交流异步电机的概念与应用范围。

参考答案：三相交流异步电机