《新能源汽车结构与原理》试题库综合测试答案项目三：综合测试答案

1、项目三综合测试1. 直流电动机的特点直流电动机的优点1）起动性能好。具有较大的起动力矩，适用于重负载下起动 的机械。用于驱动车辆2）恒功率范围大。用于驱动车辆时可保汪车辆的高速行驶能 力。3）调速性能好。可实现均匀平滑的无级调速，且具有较宽的 调速范围。4）控制比较简单。直流电动机易于建模，输入输出具有线性 关系， 可以单独控制励磁绕组电流和转子绕组电流来调节电动机转速 和转矩。5）技术成熟，生产规模大，价格便宜。直流电动机的缺点1）换向器和电刷的存在，引起转矩波动，并限制转速的升高。2）电刷带来摩擦与射频干扰。3）由于磨损和断裂，换向器和电刷需定期维护。永磁同步电机的特点1）用永磁体取代绕线

2、式同步电动机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、集电环和电刷，以电子换相实现无刷运行，结构简单、运行可靠。2）永磁同步电动机的转速与电源频率间始终保持准确的同步关系，控制电源频率就能控制电动机的转速。3）永磁同步电动机具有较硬的机械特性，对于因负载的变化而引起的电动机转矩的扰动具有较强的承受能力， 瞬间最大转矩可以达到额定转矩的 3 倍以上，适合在负载转矩变化较大的工况下运行。4）永磁同步电动机的转子为永久磁铁，无需励磁，因此电动机可以在很低的转速下保持同步运行，调速范围宽。永磁同步电动机与异步电动机相比， 不需要无功励磁电流，因而功率因数高，定子电流和定子铜耗小，效率高。6）体积小、质量轻

3、。近些年来随着高性能永磁材料的不断应用， 永磁同步电动机的功率密度得到很大提高， 比起同容量的异步电动机来， 体积和质量都有较大的减少， 使其适合应用在许多特殊场合。7）结构多样化，应用范围广。永磁同步电动机由于转子结构的多样化，产生了特点和性能各异的许多品种，从工业到农业，从民用到国防，从日常生活到航空航天，从简单电动工具到高科技产品，几乎无所不在。（ 1）由于永磁同步电动机的转子为永磁体，无法调节，必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场， 这会增大定子的电流， 增加电动机的铜耗。2）永磁同步电动机的磁钢价格较高。交流异步电动机的特点交流异步电动机的优点1）结构筒单、体积小、质量轻。在相同

4、功率的条件下，交流异步电动机的质量约为直流电动机的一半。2）运行可靠，维护方便，使用寿命长。3）效率高于有刷直流电动机。4）由于技术成熟、应用广泛，目前已有大规模生产，故成本较低。交流异步电动机的缺点1）由于转子转速与旋转磁场同步转速有转差率，因而调速性能较差， 在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合， 不如直流电动机经济、方便。2）运行时从电力系统吸取无功功率以建立磁场，因此功率因数较低。3）交流异步电动机是多变量的非线性系统，控制比较复杂。开关磁阻电动机的特点. 开关磁阻电动机的优点1）电动机结构简单、成本低。由于转子上没有绕组，定子线圈的端部又很短，不但制造方便，而且线圈的发热量小、容易

5、散热，其电磁负荷可以提高， 电动机利用系数高， 电动机制造成本大为降低。2）功率变换电路简单可靠。开关磁阻电动机的转矩是靠凸极效应产生的， 与绕组所通电流极性无关， 通人每相绕组中的是单向电流，不需要交变。 这样不但可使功率开关元件数量减半，还可避免一般逆变器中最危险的上、 下桥臂元件直通的故障， 显著降低功率变换装置的成本，也提高了系统的安全可靠性。3）高起动转矩，低起动电流。由于起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热比连续额定运行时还小， 故适用于频繁起停、 正反换向运行的场合。4）可控参数多，调速性能好。可通过控制相导通角、相切断角、相电流幅值、相绕组电压等参数来控制电动机转速和转矩。5）由于转子无线圈，转动惯量小，具有较高的转矩/ 惯量比，故适合于高速运行。2. 开关磁阻电动机的缺点1）转矩脉动现象较严重。当电感增加时，产生电动机驱动转矩，反之则产生负转矩即制动转矩。每相只在半极距内产生正转矩，易产生转矩波动，增加电动机相数可减小转矩波动。2）振动和噪声较大，特别是在负载运行的时候。3） 电动机的绕组出线头较多， 另外