单元三 电动汽车电机驱动系统-章节过关卷《新能源汽车结构与检修》（人交版·第2版）（原卷版+解析版）

《新能源汽车结构与检修（第2版）》 单元三 电动汽车电机驱动系统 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.纯电动汽车唯一的动力源，可向外输出扭矩，驱动汽车前进后退，同时也可以作为发电机发电的是： A. 动力电池 B. 变速器 C. 压缩机 D. 驱动电机 2. 在电动汽车中，大多数纯电动汽车和油电混合动力汽车广泛使用的电机类型是： A. 直流电机 B. 交流异步电机 C. 三相永磁同步电机 D. 磁阻电机 3. 关于纯电动汽车驱动电机的拆卸，第一步应进行的操作是： A. 冷却液的排放 B. 拆卸轮胎 C. 齿轮油的排放 D. 拆卸蓄电池负极端子 4. 在电动汽车中，负责将动力电池提供的直流电转换为交流电，然后输出给电机的部件是： A. 高压控制盒 B. DC/DC转换器 C. 电机控制器 D. 车载充电机 5.直流电动机中，通过改变哪个物理量的方向来控制电动机的转向？ A. 电流大小 B. 电流方向 C. 磁场强度 D. 电机转速 6.在直流电动机中，用于产生恒定磁场的部件是： A. 换向器 B. 电刷 C. 励磁绕组 D. 电枢绕组 7.直流电动机常见的调速方法中，哪种方法是通过调节电动机的端电压来实现的？ A. 磁场控制法 B. 电枢回路串电阻法 C. 改变电枢电流方向 D. 变频调速法 8.在电动汽车中，交流异步电动机（感应电动机）的主要优点是什么？ A. 结构简单，制造成本低 B. 调速范围广，效率高 C. 体积小，重量轻 D. 适用于频繁启动和反转 9.交流永磁同步电动机中，永磁体主要用于产生什么？ A. 变化的磁场 B. 恒定的磁场 C. 旋转的磁场 D. 电磁力 10.在电动汽车中，交流电动机的调速通常通过什么方式实现？ A. 改变电源电压 B. 变频调速 C. 串联电阻 D. 改变磁场方向 11.永磁同步电动机中，永磁体的主要作用是什么？ A. 提供变化的磁场 B. 提供恒定的励磁磁场 C. 增加电机的机械强度 D. 散热 12.永磁同步电动机相比感应电动机（异步电动机），在电动汽车中的一大优势是什么？ A. 结构更简单 B. 更高的功率密度和效率 C. 更适合高速运行 D. 更低的制造成本 13.开关磁阻电机（SRM）的主要特点不包括以下哪一项？ A. 结构简单，制造成本低 B. 调速性能好，可四象限运行 C. 运行时需要持续的励磁电流 D. 转矩脉动相对较大 14.在电动汽车中，开关磁阻电机（SRM）的优势之一是什么？ A. 高效率且控制复杂 B. 宽调速范围和良好的启动性能 C. 体积大，重量轻 D. 运行时噪音低 15.轮毂电机驱动系统的主要优势是什么？ A. 传动效率高，节省空间 B. 直接驱动车轮，结构紧凑 C. 维护成本低，可靠性差 D. 适用于所有类型的电动汽车 16.在电动汽车中，轮毂电机驱动系统相比传统驱动系统，以下哪项不是其显著特点？ A. 提高了动力系统的集成度 B. 增加了车辆的簧下质量 C. 增强了车辆的操控性 D. 便于实现车辆的个性化设计 17.电动汽车中，电动机和控制器的冷却方式主要目的是什么？ A. 减轻车辆重量 B. 降低运行温度，提高系统效率 C. 美化车辆外观 D. 增加车辆续航里程 18.哪种冷却方式在电动汽车电动机中应用较为广泛？ A. 自然风冷 B. 液体冷却 C. 热管冷却 D. 相变材料冷却 19.电动机控制器冷却系统中，冷却液的主要作用是什么？ A. 提供动力 B. 带走热量 C. 增加系统压力 D. 润滑部件 20.电动汽车电动机和控制器冷却系统的维护中，以下哪项最为重要？ A. 定期更换冷却液 B. 检查冷却系统密封性 C. 清洁外部散热器 D. 校准温度传感器 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 ( ) 1.电动汽车的电机驱动系统主要由电动机、控制器和减速器组成。 ( ) 2.永磁同步电动机因其高效率、高功率密度而被广泛应用于电动汽车中。 ( ) 3.开关磁阻电机（SRM）在运行时需要持续的励磁电流。 ( ) 4.轮毂电机驱动系统可以显著减少传动系统的复杂性和重量。 ( ) 5.电动汽车电动机的冷却液只能使用水作为介质。 ( ) 6.控制器是电动汽车电机驱动系统中的核心部件，负责控制电动机的转速和转矩。 ( ) 7.电动汽车电动机的冷却系统必须始终保持开启状态。 ( ) 8.所有电动汽车都采用相同的电机驱动系统结构。 ( ) 9.电动机控制器的散热性能对电动汽车的行驶性能没有影响。 ( ) 10.电动汽车电机驱动系统的维护主要包括电机和控制器的定期检查、清洁和更换易损件。 综合题（本大题共2小题，共20分） 1、基础知识考察（每空2分，共12分） （1）电动汽车电机驱动系统主要由_____、_____和_____（或轮毂电机）三大部分组成。 （2） 永磁同步电动机（PMSM）因其_____、_____和良好的调速性能而被广泛应用于电动汽车中。 （3）电动汽车电动机的冷却方式主要有液体冷却、风冷和油冷等，其中_____在高性能电动汽车中应用最为广泛。 2、 根据下图填空：（每空2分，共8分） （1）上图中，______负责将已经吸收控制器热量的冷却液排出，而______则是冷却液进入控制器进行热交换的入口。这两个接口在电动机冷却系统中至关重要，因为它们实现了冷却液的循环流动，有效降低了控制器的运行温度，保障了控制器的稳定运行和延长使用寿命。 （2）根据图中“冷却液流向”图例，电动汽车循环水路系统的整体工作流程大致如下：冷却液从______流出，经过水泵加压后，通过______进入系统中各部件（如控制器、电动机等）的进水口，吸收部件产生的热量后，从出水口流出，再回到散热水箱进行散热。散热后的冷却液通过水箱上回水口流回水箱，形成一个闭环的循环系统。这一过程不断重复，确保了电动汽车各部件的持续冷却和正常运行。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《新能源汽车结构与检修（第2版）》 单元三 电动汽车电机驱动系统 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.纯电动汽车唯一的动力源，可向外输出扭矩，驱动汽车前进后退，同时也可以作为发电机发电的是： A. 动力电池 B. 变速器 C. 压缩机 D. 驱动电机 答案：D 解析：动力电池是电动汽车的能量储存装置，而非动力源，故A选项错误。 变速器用于调节汽车行驶速度和动力传输，不是动力源，故B选项错误。 压缩机通常用于空调系统，与电动汽车的驱动系统无关，故C选项错误。 驱动电机是纯电动汽车的唯一动力源，能够输出扭矩驱动汽车前进后退，同时也可通过发电模式为车辆提供能量回收，故D选项正确。 2. 在电动汽车中，大多数纯电动汽车和油电混合动力汽车广泛使用的电机类型是： A. 直流电机 B. 交流异步电机 C. 三相永磁同步电机 D. 磁阻电机 答案：C 解析：直流电机在电动汽车中应用较少，因其控制复杂性和效率问题，故A选项错误。 交流异步电机在某些电动汽车中有应用，但不是最广泛使用的类型，故B选项错误。 三相永磁同步电机因其高效率、高功率密度和易于控制等特点，在大多数纯电动汽车和油电混合动力汽车中广泛使用，故C选项正确。 磁阻电机在电动汽车中应用相对较少，故D选项错误。 3. 关于纯电动汽车驱动电机的拆卸，第一步应进行的操作是： A. 冷却液的排放 B. 拆卸轮胎 C. 齿轮油的排放 D. 拆卸蓄电池负极端子 答案：D 解析：在进行电动汽车驱动电机拆卸前，首先需要确保电源已被切断，因此拆卸蓄电池负极端子是关键的第一步，以防止意外触电，故D选项正确。 4. 在电动汽车中，负责将动力电池提供的直流电转换为交流电，然后输出给电机的部件是： A. 高压控制盒 B. DC/DC转换器 C. 电机控制器 D. 车载充电机 答案：C 解析：高压控制盒主要负责动力电池电源的输出及分配，以及实现对支路用电器的保护及切断，不直接参与电能转换，故A选项错误。 DC/DC转换器的作用是将动力电池的高压电转换为低压电，为低压系统供电，而非转换为交流电，故B选项错误。 电机控制器是电动汽车中的关键部件，它负责将动力电池提供的直流电转换为交流电，然后输出给电机，从而驱动车辆行驶，故C选项正确。 车载充电机主要用于将外部交流电转换为直流电，为动力电池充电，与电机驱动系统无直接关联，故D选项错误。 5.直流电动机中，通过改变哪个物理量的方向来控制电动机的转向？ A. 电流大小 B. 电流方向 C. 磁场强度 D. 电机转速 答案：B 解析：直流电动机的转向由电流在磁场中受到的力决定，根据左手定则，改变电流方向可以改变电动机的转向，故B选项正确。 电流大小主要影响电动机的扭矩和转速，与转向无关，故A选项错误。 磁场强度虽然影响电动机的性能，但改变磁场强度并不直接改变电动机的转向，故C选项错误。 电机转速是电动机工作的结果，而非控制转向的手段，故D选项错误。 6.在直流电动机中，用于产生恒定磁场的部件是： A. 换向器 B. 电刷 C. 励磁绕组 D. 电枢绕组 答案：C 解析：励磁绕组是直流电动机中用于产生恒定磁场的部件，它决定了电动机的主磁场方向，故C选项正确。 换向器用于改变电枢绕组中电流的方向，以实现电动机的连续旋转，但它不产生磁场，故A选项错误。 电刷是连接电源与电枢绕组的滑动接触部件，用于传导电流，不产生磁场，故B选项错误。 电枢绕组是直流电动机中主要的能量转换部件，它将电能转换为机械能，但它同样不产生磁场，故D选项错误。 7.直流电动机常见的调速方法中，哪种方法是通过调节电动机的端电压来实现的？ A. 磁场控制法 B. 电枢回路串电阻法 C. 改变电枢电流方向 D. 变频调速法 答案：B 解析：电枢回路串电阻法是通过在电枢回路中串联电阻来分压，从而改变电动机的端电压，达到调速的目的，故B选项正确。 磁场控制法是通过改变电动机的励磁电流来调节磁场的强弱，从而改变电动机的转速，但它不直接调节电动机的端电压，故A选项错误。 改变电枢电流方向会改变电动机的转向，而不是调速，故C选项错误。 变频调速法通常用于交流电动机，通过改变电源的频率来改变电动机的转速，不适用于直流电动机，故D选项错误。 8.在电动汽车中，交流异步电动机（感应电动机）的主要优点是什么？ A. 结构简单，制造成本低 B. 调速范围广，效率高 C. 体积小，重量轻 D. 适用于频繁启动和反转 答案：B 解析：交流异步电动机（感应电动机）在电动汽车中因其调速范围广和效率高的特点而受到青睐。这些特性使得它们非常适合电动汽车的复杂工况，故B选项正确。 9.交流永磁同步电动机中，永磁体主要用于产生什么？ A. 变化的磁场 B. 恒定的磁场 C. 旋转的磁场 D. 电磁力 答案：B 解析：交流永磁同步电动机中的永磁体用于产生恒定的磁场，这个磁场与电枢绕组中的电流相互作用，产生电磁转矩，驱动电动机旋转，故B选项正确。 变化的磁场通常与交变电流相关，而不是永磁体产生的，故A选项错误。 旋转的磁场通常是通过三相交流电在定子绕组中产生的，不是永磁体的直接作用，故C选项错误。 电磁力是磁场与电流相互作用的结果，不是永磁体单独产生的，故D选项错误。 10.在电动汽车中，交流电动机的调速通常通过什么方式实现？ A. 改变电源电压 B. 变频调速 C. 串联电阻 D. 改变磁场方向 答案：B 解析：在电动汽车中，交流电动机的调速通常通过变频调速实现。变频调速通过改变电源的频率来改变电动机的同步转速，从而达到调速的目的，故B选项正确。 改变电源电压虽然可以影响电动机的转速，但不如变频调速精确和高效，且可能导致电动机过热等问题，故A选项错误。 串联电阻是直流电动机调速的一种方法，不适用于交流电动机，故C选项错误。 改变磁场方向会改变电动机的转向，而不是调速，故D选项错误。 11.永磁同步电动机中，永磁体的主要作用是什么？ A. 提供变化的磁场 B. 提供恒定的励磁磁场 C. 增加电机的机械强度 D. 散热 答案：B 12.永磁同步电动机相比感应电动机（异步电动机），在电动汽车中的一大优势是什么？ A. 结构更简单 B. 更高的功率密度和效率 C. 更适合高速运行 D. 更低的制造成本 答案：B 解析：永磁同步电动机相比感应电动机，在电动汽车中的一大优势是更高的功率密度和效率。由于永磁体提供了恒定的励磁磁场，减少了励磁电流的损失，因此能够提高电机的效率和功率密度。故B选项正确。 结构更简单并非永磁同步电动机相对于感应电动机的主要优势，且两者的结构复杂度取决于具体设计，故A选项错误。 永磁同步电动机和感应电动机都适合在电动汽车中使用，且都能适应不同的运行速度，但“更适合高速运行”并非永磁同步电动机独有的优势，故C选项错误。 永磁体的使用可能会增加一些制造成本，因为永磁材料通常比较昂贵，所以“更低的制造成本”并非永磁同步电动机的优势，故D选项错误。 13.开关磁阻电机（SRM）的主要特点不包括以下哪一项？ A. 结构简单，制造成本低 B. 调速性能好，可四象限运行 C. 运行时需要持续的励磁电流 D. 转矩脉动相对较大 答案：C 解析：与其他类型的电机不同，开关磁阻电机在不需要产生转矩时，其绕组是不通电的，即不需要持续的励磁电流，这是其高效运行的关键之一，故C选项描述错误，是本题答案。 14.在电动汽车中，开关磁阻电机（SRM）的优势之一是什么？ A. 高效率且控制复杂 B. 宽调速范围和良好的启动性能 C. 体积大，重量轻 D. 运行时噪音低 答案：B 15.轮毂电机驱动系统的主要优势是什么？ A. 传动效率高，节省空间 B. 直接驱动车轮，结构紧凑 C. 维护成本低，可靠性差 D. 适用于所有类型的电动汽车 答案：B 解析：轮毂电机驱动系统的一个显著优势是直接驱动车轮，省去了传统驱动系统中的传动轴、差速器等部件，使得结构更加紧凑，同时减少了能量在传递过程中的损失，提高了传动效率。但“传动效率高，节省空间”虽然是优点之一，但并未直接指出轮毂电机的核心优势，故A选项不是最佳答案。 B选项“直接驱动车轮，结构紧凑”直接指出了轮毂电机的主要优势，即电机直接安装在车轮内或附近，直接驱动车轮旋转，简化了传动系统，是正确答案。 轮毂电机的维护成本可能因结构复杂而有所上升，且其可靠性取决于设计和制造质量，不能一概而论为“维护成本低，可靠性差”，故C选项错误。 轮毂电机驱动系统并不适用于所有类型的电动汽车，特别是在对车辆操控性和安全性有极高要求的场合，可能需要更为复杂的驱动系统来平衡不同车轮的驱动力，故D选项错误。 16.在电动汽车中，轮毂电机驱动系统相比传统驱动系统，以下哪项不是其显著特点？ A. 提高了动力系统的集成度 B. 增加了车辆的簧下质量 C. 增强了车辆的操控性 D. 便于实现车辆的个性化设计 答案：C 解析：虽然轮毂电机理论上可以通过独立控制每个车轮的驱动力来提高车辆的操控性，但实际上由于簧下质量的增加和其他因素的限制，其操控性的提升并不总是显著的，且可能受到其他系统设计的制约。因此，在轮毂电机的显著特点中，C选项“增强了车辆的操控性”并非其最直接的或最突出的特点，且在某些情况下可能并不成立，故C选项是本题答案。 17.电动汽车中，电动机和控制器的冷却方式主要目的是什么？ A. 减轻车辆重量 B. 降低运行温度，提高系统效率 C. 美化车辆外观 D. 增加车辆续航里程 答案：B 解析：电动汽车中电动机和控制器的冷却方式主要目的是降低这些部件在运行过程中产生的热量，从而保持其在合适的温度范围内工作，以提高系统效率和延长使用寿命。因此，B选项“降低运行温度，提高系统效率”是正确答案。 18.哪种冷却方式在电动汽车电动机中应用较为广泛？ A. 自然风冷 B. 液体冷却 C. 热管冷却 D. 相变材料冷却 答案：B 解析：在电动汽车中，由于电动机和控制器产生的热量较大，需要更为高效的冷却方式。液体冷却因其散热效果好、能稳定控制温度而被广泛应用。因此，B选项“液体冷却”是正确答案。 自然风冷虽然简单，但散热效果有限，不适用于高功率密度的电动机，故A选项错误。 热管冷却和相变材料冷却虽然具有独特的散热优势，但在电动汽车电动机中的应用相对较少，故C、D选项错误。 19.电动机控制器冷却系统中，冷却液的主要作用是什么？ A. 提供动力 B. 带走热量 C. 增加系统压力 D. 润滑部件 答案：B 解析：冷却液在电动机控制器冷却系统中的主要作用是带走控制器在运行过程中产生的热量，防止控制器过热损坏。因此，B选项“带走热量”是正确答案。 冷却液不提供动力给控制器或电动机，故A选项错误。 冷却液的主要作用不是增加系统压力，虽然它在系统中循环时会产生一定的压力，但这并非其主要目的，故C选项错误。 冷却液不直接用于润滑控制器内部的部件，故D选项错误。 20.电动汽车电动机和控制器冷却系统的维护中，以下哪项最为重要？ A. 定期更换冷却液 B. 检查冷却系统密封性 C. 清洁外部散热器 D. 校准温度传感器 答案：B 解析：在电动汽车电动机和控制器冷却系统的维护中，检查冷却系统的密封性至关重要。因为一旦冷却系统出现泄漏，不仅会影响冷却效果，还可能导致电气部件受潮损坏。因此，B选项“检查冷却系统密封性”是正确答案。 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 ( ) 1.电动汽车的电机驱动系统主要由电动机、控制器和减速器组成。 答案：B 解析：电动汽车的电机驱动系统通常包括电动机、控制器和传动系统。虽然减速器是传动系统的一部分，但并非所有电动汽车电机驱动系统都包含减速器，特别是采用轮毂电机驱动的电动汽车。 ( ) 2.永磁同步电动机因其高效率、高功率密度而被广泛应用于电动汽车中。 答案：A 解析：永磁同步电动机（PMSM）具有高效率、高功率密度、低噪音等优点，非常适合作为电动汽车的驱动电机。 ( ) 3.开关磁阻电机（SRM）在运行时需要持续的励磁电流。 答案：B 解析：开关磁阻电机（SRM）在不需要产生转矩时，其绕组是不通电的，即不需要持续的励磁电流。它依靠磁阻最小原理工作，当需要产生转矩时，才通过控制器给相应的绕组通电。 ( ) 4.轮毂电机驱动系统可以显著减少传动系统的复杂性和重量。 答案：A 解析：轮毂电机驱动系统通过将电机直接安装在车轮内或附近，省去了传统传动系统中的传动轴、差速器等部件，从而显著减少了传动系统的复杂性和重量。 ( )5.电动汽车电动机的冷却液只能使用水作为介质。 答案：B 解析：电动汽车电动机的冷却液并不局限于水，实际上，为了提高散热效率和防止腐蚀，通常会使用专门的冷却液，如乙二醇基冷却液，它具有良好的热稳定性和防腐蚀性能。 ( )6.控制器是电动汽车电机驱动系统中的核心部件，负责控制电动机的转速和转矩。 答案：A 解析：控制器是电动汽车电机驱动系统的“大脑”，它通过接收来自驾驶员的指令和车辆状态信息，精确控制电动机的转速和转矩，以满足车辆行驶的需求。 ( )7.电动汽车电动机的冷却系统必须始终保持开启状态。 答案：B 解析：电动汽车电动机的冷却系统并非始终保持开启状态，而是根据电动机的工作状态和温度自动调节。当电动机温度较高时，冷却系统会启动以降低温度；当温度降低到一定程度时，冷却系统会停止工作以节省能源。 ( )8.所有电动汽车都采用相同的电机驱动系统结构。 答案：B 解析：电动汽车的电机驱动系统结构多种多样，根据车型、性能要求和市场定位的不同，电机类型（如永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机等）、传动系统（如单级减速器、多级减速器、轮毂电机等）以及冷却系统等方面都可能存在差异。 ( )9.电动机控制器的散热性能对电动汽车的行驶性能没有影响。 答案：B 解析：电动机控制器的散热性能对电动汽车的行驶性能有重要影响。如果控制器散热不良，会导致其内部温度过高，进而影响控制器的性能和可靠性，最终影响电动汽车的行驶性能和安全性。 ( )10.电动汽车电机驱动系统的维护主要包括电机和控制器的定期检查、清洁和更换易损件。 答案：A 解析：电动汽车电机驱动系统的维护是确保电动汽车正常运行的重要环节。维护内容主要包括电机和控制器的定期检查、清洁以及更换易损件（如冷却液、传感器等），以保证系统的性能和可靠性。 3、 综合题（本大题共2小题，共20分） 1、基础知识考察（每空2分，共12分） （1）电动汽车电机驱动系统主要由_____、_____和_____（或轮毂电机）三大部分组成。 答案：电动机、控制器、传动系统 （2） 永磁同步电动机（PMSM）因其_____、_____和良好的调速性能而被广泛应用于电动汽车中。 答案：高效率、高功率密度 （3）电动汽车电动机的冷却方式主要有液体冷却、风冷和油冷等，其中_____在高性能电动汽车中应用最为广泛。 答案：液体冷却 2、 根据下图填空：（每空2分，共8分） （1）上图中，______负责将已经吸收控制器热量的冷却液排出，而______则是冷却液进入控制器进行热交换的入口。这两个接口在电动机冷却系统中至关重要，因为它们实现了冷却液的循环流动，有效降低了控制器的运行温度，保障了控制器的稳定运行和延长使用寿命。 答案：控制器出水口、控制器进水口 （3） 根据图中“冷却液流向”图例，电动汽车循环水路系统的整体工作流程大致如下：冷却液从______流出，经过水泵加压后，通过______进入系统中各部件（如控制器、电动机等）的进水口，吸收部件产生的热量后，从出水口流出，再回到散热水箱进行散热。散热后的冷却液通过水箱上回水口流回水箱，形成一个闭环的循环系统。这一过程不断重复，确保了电动汽车各部件的持续冷却和正常运行。 答案：水箱下出水口、水泵扬水口 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