【习题】2-2 三相异步驱动电机结构与检修

《新能源汽车驱动电机及控制系统检修》习题（教师版）项目二新能源汽车驱动电机检修任务二三相异步驱动电机结构与检修一、填空题（2分/空，共36分）1.交流异步电机也称交流感应电机，由于其采用交流电，也称三相异步电机。2.异步电机具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、免维护和效率高的优点，是各类电机中应用最广、需求量最大的一种。3.按转子结构来分，异步电机可分为笼型和绕线型。4.直接转矩控制是将电机输出转矩作为控制对象，通过控制定子磁场向量来控制电机转速，不需要复杂准确的数学模型和矢量分解的坐标变换。5.三相异步电机的种类很多，但各类三相异步电机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成。6.定子是电动机的固定部分，用于产生旋转磁场，主要由机座、定子铁芯、定子绕组等组成。7.定子铁芯是电动机磁路的一部分，由冲成圆环形、厚度为0.35—0.5mm的硅钢片叠压而成的。8.定子绕组是三相异步电机的电路部分，通入三相对称交流电流时，就会产生旋转磁场。9.转子绕组嵌在转子铁芯的小槽中，转子绕组可分为笼型转子绕组和线绕型转子绕组。10.想要异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。二、单选题（4分/题，共20分）1.在新能源汽车中，应用较为广泛的异步电动机是（C）。A.绕线型B.单相C.笼型D.三相2.三相异步电机的定子与转子之间的空气隙，一般仅为（B）。A.0.2~1.0mmB.0.2~1.5mmC.0.2~0.5mmD.0.1~0.2mm3.根据旋转磁场的转速公式为ns=60fA.旋转磁场的转速B.同步转速C.磁极对数D.三相交流电频率4.我国的电网频率f为（B)。A.3B.50HzC.8D.105.在交流异步电机中，电动机作为发电机时，定子中的通入三相电流为(A)。A.激磁电流B.激光电流C.低电流D.高电流三、判断题（4分/题，共24分）1.根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中的一部分导体在磁场里进行切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，产生的电动势称为感应电动势。（√）2.在发电过程中，电机转子受到与外力拖动相反的电磁阻力矩，使转子速度上升。（×）3.交流异步电机要进入驱动工况提供扭矩，就需要在定子线圈中通入三相交流电，产生不断旋转的磁场。（√）4.当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转两周。。（×）5.当定子绕组通三相交流电后会产生旋转磁场，转子绕组受旋转磁场作用而旋转，它通过转子铁芯带动转轴转动，将动力从转轴传递出来。（√）6.转子绕组嵌在转子铁芯的小槽中，转子绕组可分为笼型转子绕组和线绕型转子绕组，对应的电机分别称为笼型异步电机和线绕型异步电机。（√）四、简答题（4分/题，共20分）1.在三相异步电机的结构中，请想一想，定子铁芯的槽型的种类有哪些呢？参考答案：（1）半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。（2）半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。（3）开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。2.根据您对三相交流异步电的认知，请简述三相交流异步电机的发电工作原理。参考答案：根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中的一部分导体在磁场里进行切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，产生的电动势称为感应电动势。在交流异步电机中，电动机作为发电机时，定子中的通入三相电流为激磁电流，提供磁场，转子上绕组提供导体，当通过外部机械力，比如汽车驱动轴带动转子轴，从而带动转子运动时，如果转子上的转速高于定子旋转磁场的同步转速，此时交流异步电机即为发电机，转子此时切割旋转磁场的方向与作为驱动电机转子工作时相反，因而转子感应电动势的方向也相反。在发电过程中，电机转子受到与外力拖动相反的电磁阻力矩，使转子速度下降。3.您对三相交流异步电机了解吗？请列举出三相交流异步电机的优缺点。参考答案：三相交流异步电机的优点是输出扭矩可以在大范围内调整，能在加速或者爬坡时短时间内强制提高输出扭矩，永磁同步电机的电驱动汽车通常通过增加齿轮箱机构来增加扭矩以提升速度。但是交流异步电机的缺点是电机由于单边励磁，启动电流较大，产生单位转矩需要的电流较大，而且定子中存在无功励磁电流，因此能耗比永磁同步电机大，功率因数滞后；重载驱动时常出现过负荷现象；结构相对复杂，其控制技术要求高，制造成本高；功率密度相对低。目前，美国研制的电驱动汽车多采用交流异步电机作为驱动电机。4.您知道什么是转子绕组吗？请简述转子绕组的概念与特点。参考答案：转子绕组嵌在转子铁芯的小槽中，转子绕组可分为笼型转子绕组和线绕型转子绕组，对应的电机分别称为笼型异步电机和线绕型异步电机。笼型转子绕组是在转子铁芯小槽中放入金属导条，再在铁芯两端用导环将各导条连接起来，这样任意一根导条与它对应的导条通过两端导环就构成一个闭合的绕组，由于这种绕组形似笼子，因此称为笼型转子绕组。笼型转子绕组有铜条转子绕组和铸铝转子绕组两种。线绕型转子绕组是在转子铁芯中按一定的规律嵌入用绝缘导线绕制好的绕组，然后将绕组按三角形或星形接法接好，大多数按星形方式接线。绕组接好后引出3根相线，通过转轴内孔接到转轴的3个铜制集电环（又称滑环）上，集电环随转轴仪器运转，集电环与固定不动的电刷摩擦接触，而电刷通过导线与变阻器连接，这样转子绕组产生的电流通过集电环、电刷、变阻器构成回路。调节变阻器可以改变转子绕组回路的电阻，以此来改变绕组的电