第19练 永磁电机驱动(二) 山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练的第19练，内容涵盖掌握永磁电机驱动系统的组成和工作原理。 山东省（春季高考）一课一练 《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 单元三 电动汽车电机驱动系统 第19练 永磁电机驱动(二) 一、单项选择题 1. 电机已接近最高转速，控制器通过改变励磁相关电流分量扩大转速范围，这种控制方式通常称为（ ） A. 矢量调速 B. 恒压充电 C. 弱磁控制 D. 绝缘监测 2. 永磁电机控制器内部高压直流侧的大容量电容，其主要作用是（ ） A. 采集转子角度信号 B. 改变冷却液流向 C. 存储故障冻结帧 D. 减小直流侧电压波动 3. 车辆滑行进入能量回收状态时，从车轮侧返回电源侧的能量转换关系是（ ） A. 机械能经电机变为电能 B. 电池能经逆变器变为热能 C. 电容能经减速器变为动能 D. 低压电经接触器变为高压 4. 一辆纯电动汽车低速行驶正常，但长时间爬坡后报驱动电机过温，读取数据发现冷却泵转速为零，应优先判断的故障方向是（ ） A. 旋变零位偏差过大 B. 水泵供电线路断路 C. 母线电容容量偏大 D. 相线绝缘电阻偏高 5. 在同一转速和同一转矩指令下，若永磁体温度明显升高且磁性能衰减，电机轴端最可能出现的变化是（ ） A. 可用转矩增大 B. 反电势幅值增大 C. 输出转矩下降 D. 同步转速降低 二、简答题 6. 简述维修技师更换永磁电机控制器后，首次上电试车前应完成的主要确认事项。 7. 简述永磁电机驱动状态与能量回收状态在能量流向和控制目标上的主要区别。 三、计算题 8. 某永磁同步驱动电机在台架测试时，输出转矩为120 N·m，转速为3000 r/min。已知轴端功率计算公式为P=Tn/9550，求：（1）电机轴端输出功率，结果保留一位小数；（2）判断该工况是否满足35 kW的输出功率要求。 9. 某永磁电机控制器输出三相交流电的电频率为600 Hz，一个电周期按6个扇区均分。求：（1）一个电周期的时间，单位用ms表示；（2）每个扇区对应的时间，结果保留三位小数。 10. 某永磁电机驱动系统在持续爬坡工况下，电机输入功率为45 kW，系统效率为92%，持续运行时间为2 min。求：（1）该工况下的损耗功率；（2）2 min内需要冷却系统带走的热量。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练的第19练，内容涵盖掌握永磁电机驱动系统的组成和工作原理。 山东省（春季高考）一课一练 《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 单元三 电动汽车电机驱动系统 第19练 永磁电机驱动(二) 一、单项选择题 1. 电机已接近最高转速，控制器通过改变励磁相关电流分量扩大转速范围，这种控制方式通常称为（ ） A. 矢量调速 B. 恒压充电 C. 弱磁控制 D. 绝缘监测 【答案】C 【解析】永磁同步电机在高速区受反电势限制，控制器可通过调节励磁相关电流分量减小等效磁链，从而扩大电机转速范围。恒压充电和绝缘监测不属于电机高速运行控制方式。 2. 永磁电机控制器内部高压直流侧的大容量电容，其主要作用是（ ） A. 采集转子角度信号 B. 改变冷却液流向 C. 存储故障冻结帧 D. 减小直流侧电压波动 【答案】D 【解析】直流侧电容可储存电能并平滑电压，减小逆变器开关动作引起的电压波动。转子角度信号由位置传感器或估算算法获得，冷却液流向不由该电容控制。 3. 车辆滑行进入能量回收状态时，从车轮侧返回电源侧的能量转换关系是（ ） A. 机械能经电机变为电能 B. 电池能经逆变器变为热能 C. 电容能经减速器变为动能 D. 低压电经接触器变为高压 【答案】A 【解析】能量回收时车轮通过传动机构拖动电机旋转，电机处于发电状态，将车辆的机械能转化为电能并回充到高压电源侧。其他选项没有体现回收制动时的正确能量流向。 4. 一辆纯电动汽车低速行驶正常，但长时间爬坡后报驱动电机过温，读取数据发现冷却泵转速为零，应优先判断的故障方向是（ ） A. 旋变零位偏差过大 B. 水泵供电线路断路 C. 母线电容容量偏大 D. 相线绝缘电阻偏高 【答案】B 【解析】长时间大负荷运行时电机发热量增大，冷却泵转速为零会导致散热能力不足，首先应检查水泵供电、控制和连接线路。旋变零位偏差通常影响转矩控制平顺性，不会直接导致冷却泵停转。 5. 在同一转速和同一转矩指令下，若永磁体温度明显升高且磁性能衰减，电机轴端最可能出现的变化是（ ） A. 可用转矩增大 B. 反电势幅值增大 C. 输出转矩下降 D. 同步转速降低 【答案】C 【解析】永磁体温度升高会使磁链减小，在相同电流控制条件下电磁转矩能力下降，因此轴端输出转矩可能降低。同步转速主要由供电频率和极对数决定，不是永磁体温度直接决定的量。 二、简答题 6. 简述维修技师更换永磁电机控制器后，首次上电试车前应完成的主要确认事项。 【答案】（1）应确认高压连接器、三相动力线和低压控制插接件连接可靠，避免接触不良或相序错误。 （2）应检查电机、控制器及相关高压线路的绝缘状态，确认无进水、破损和搭铁风险。 （3）应按维修手册完成必要的参数匹配、零位学习或故障码清除，并确认冷却系统工作正常。 【解析】本题考查永磁电机驱动系统维修后的上电前检查思路。答题应围绕电气连接、绝缘安全、控制匹配和散热条件展开，避免只关注某一个部件而忽略系统联调要求。 7. 简述永磁电机驱动状态与能量回收状态在能量流向和控制目标上的主要区别。 【答案】（1）驱动状态下，能量主要由动力电池经电机控制器送入电机，电机输出机械转矩驱动车辆行驶。 （2）能量回收状态下，车轮通过传动系统拖动电机发电，电能经控制器回送至动力电池或高压直流侧。 （3）驱动状态的控制目标主要是满足加速和行驶转矩需求，能量回收状态的控制目标主要是获得合适制动力并保证回充安全。 【解析】本题考查同一套永磁电机驱动系统在不同工况下的工作原理。答题时应从能量方向、机电转换关系和控制目标三个方面比较，不能只写“一个耗电、一个发电”。 三、计算题 8. 某永磁同步驱动电机在台架测试时，输出转矩为120 N·m，转速为3000 r/min。已知轴端功率计算公式为P=Tn/9550，求：（1）电机轴端输出功率，结果保留一位小数；（2）判断该工况是否满足35 kW的输出功率要求。 【答案】（1）37.7 kW （2）满足35 kW的输出功率要求。 【解析】（1）根据轴端功率公式P=Tn/9550，其中转矩为120 N·m，转速为3000 r/min。代入数据得P=120*3000/9550，计算结果约为37.7 kW。 （2）将计算得到的37.7 kW与要求值35 kW比较，37.7 kW大于35 kW，因此该工况满足输出功率要求。 9. 某永磁电机控制器输出三相交流电的电频率为600 Hz，一个电周期按6个扇区均分。求：（1）一个电周期的时间，单位用ms表示；（2）每个扇区对应的时间，结果保留三位小数。 【答案】（1）1.667 ms （2）0.278 ms 【解析】（1）根据周期公式T=1/f，频率为600 Hz。代入数据得T=1/600 s，换算为毫秒后约为1.667 ms。 （2）一个电周期按6个扇区均分，每个扇区时间为1.667 ms除以6。计算结果约为0.278 ms，因此每个扇区对应的时间约为0.278 ms。 10. 某永磁电机驱动系统在持续爬坡工况下，电机输入功率为45 kW，系统效率为92%，持续运行时间为2 min。求：（1）该工况下的损耗功率；（2）2 min内需要冷却系统带走的热量。 【答案】（1）3.6 kW （2）432 kJ 【解析】（1）根据损耗功率公式Ploss=Pin(1-eta)，输入功率为45 kW，效率为92%。代入数据得Ploss=45*(1-0.92)，计算结果为3.6 kW。 （2）热量可按功率与时间的乘积计算，2 min为120 s，且1 kW表示每秒产生1 kJ能量。代入数据得热量为3.6×120 kJ，计算结果为432 kJ，因此冷却系统至少需要带走约432 kJ热量。 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 学科网（北京）股份有限公司 $