山东省(春季高考)交通运输类 《新能源汽车》项目四任务二 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
山东省(春季高考)交通运输类《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《新能源汽车》
项目四:驱动系统
任务二:驱动电机的分类与拆装
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,每题2分,共40分)
1. 永磁同步驱动电机的转子磁场主要由( )提供。
A. 定子绕组通入的交流电流
B. 转子绕组通入的直流电流
C. 转子内部安装的永磁材料
D. 转子铁芯形成的剩余磁性
2. 永磁同步电机的转子上通常装有( )
A. 鼠笼导条形成感应磁场
B. 永磁体形成恒定磁场
C. 励磁绕组形成旋转磁场
D. 换向器形成直流磁场
3. 异步驱动电机运行时,转子电流主要通过( )产生。
A. 定子磁场的电磁感应作用
B. 转子永磁体的磁化作用
C. 外接直流电源的励磁作用
D. 转子轴承的摩擦作用
4. 异步电机与永磁同步电机相比,其转子的典型特点是( )
A. 采用鼠笼导条构成闭合回路
B. 采用永磁材料构成磁极
C. 采用励磁绕组构成磁极
D. 采用换向片构成回路
5. 开关磁阻驱动电机的转子通常具有( )结构特点。
A. 转子装有鼠笼式导条结构
B. 转子由凸极硅钢片叠成
C. 转子装有稀土永磁钢结构
D. 转子绕有直流励磁线圈
6. 开关磁阻电机的定子和转子通常都具有( )
A. 换向结构形成直流电路
B. 永磁结构形成恒磁场
C. 绕线结构形成励磁电流
D. 凸极结构形成磁阻变化
7. 装配驱动电机端盖与壳体固定螺栓时,为避免端盖受力不均,正确方法是( )
A. 按对角顺序分次拧紧至规定力矩
B. 按单向顺序一次拧紧至规定力矩
C. 按任意顺序分次拧紧至规定力矩
D. 按对角顺序一次拧紧至最大力矩
8. 驱动三合一总成一般将驱动电机、减速器和( )集成为一体
A. 车载充电机和直流转换器
B. 动力电池和电池管理器
C. 电机控制器和功率模块
D. 空调压缩机和冷凝风机
9. 驱动三合一总成通常集成了( )。
A. 驱动电机、减速器和电机控制器
B. 驱动电机、动力电池和车载充电机
C. 驱动电机、空调压缩机和直流转换器
D. 驱动电机、制动助力器和转向电机
10. 拆卸驱动三合一总成前,对高压系统进行断电后,应首先( )
A. 拔下电机三相动力插头
B. 拆下减速器放油螺塞
C. 松开电机固定安装螺栓
D. 等待规定时间释放残余电能
11. 拆卸驱动三合一总成的高压接口前,最关键的安全步骤是( )。
A. 佩戴绝缘手套后直接松开锁止
B. 切断高压电源并按规定验电
C. 拆下冷却管路后再拔出插头
D. 记录线束编号后再松开固定
12. 拆卸驱动电机三相高压连接器时,正确的操作是( )
A. 带电状态下直接拔出连接器
B. 解除锁止后按规定拔出连接器
C. 拉拽线束后分离连接器
D. 撬动端子后分离连接器
13. 拆卸驱动电机旋变插接器时,正确的操作方法是( )。
A. 捏住导线根部向外拉出插头
B. 使用金属工具撬开端子插头
C. 未做标记直接互换插接位置
D. 按锁止结构解锁后平直拔出
14. 拆卸驱动三合一总成时,使用举升设备的主要目的是( )
A. 降低齿轮噪声并防止磨损
B. 提高冷却液排放并防止泄漏
C. 减小线束电阻并防止发热
D. 保证总成平稳下降并防止碰撞
15. 分离驱动三合一总成减速器壳体前,放出减速器润滑油应在( )进行。
A. 高压接通且电机转动状态
B. 车辆抬升且驱动轮悬空状态
C. 总成冷却且放油口下方备好容器
D. 壳体加热且密封胶尚未固化
16. 驱动电机拆开后,对定子绕组进行检查时,重点应关注( )
A. 绝缘层烧蚀和绕组受潮痕迹
B. 壳体颜色和铭牌完整程度
C. 轴承外观和螺栓排列方向
D. 减速器油量和轮胎磨损程度
17. 某车辆拆装驱动电机后,需要恢复三相动力线和旋变线束。为保证电机正常建立转矩,应( )。
A. 按插头位置调换相线和旋变插接
B. 按线束长度调整相线和旋变插接
C. 按端子颜色互换相线和旋变插接
D. 按原标记恢复相线和旋变插接
18. 维修技师拆下驱动三合一总成后,需测量驱动电机绕组对壳体的绝缘性能,合适的检测方法是( )
A. 使用游标卡尺测量端子间距
B. 使用扭力扳手测量螺栓力矩
C. 使用绝缘电阻表测量绝缘电阻
D. 使用万用表测量冷却液温度
19. 驱动三合一总成拆装后出现绝缘报警,检查发现控制器冷却液接口渗漏,高压端子表面潮湿。最合理的处置顺序是( )。
A. 保持高压接通,紧固接口后清除故障码
B. 断开高压电源,修漏干燥后复测绝缘
C. 更换低压线束,复位控制器后进行试车
D. 拔除监测线路,解除报警后继续运行
20. 某车更换驱动三合一总成后无法进入READY状态。诊断仪显示旋变信号异常,检测三相绕组对壳体绝缘正常,检查发现低压旋变连接器锁止机构未完全扣合。最合理的处理措施是( )
A. 更换三相动力线束后重新上电
B. 更换减速器齿轮油后重新上电
C. 拆开电机定子后检查绕组漆包层
D. 重新锁止旋变连接器并清除故障码
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某纯电动汽车采用永磁同步驱动电机和单级减速器。拆装前进行路试检测,已知驱动电机转速为12000 r/min,减速器传动比为9.60,车轮动态直径为0.68 m。(1)计算此时车轮转速。(2)计算此时车辆理论行驶速度,结果保留两位小数。(3)若该驱动电机最高允许转速为11000 r/min,判断该工况是否适宜继续进行高速路试,并说明拆装前应采取的处理措施。
22. 维修技师拆卸驱动三合一总成前,已断开维修开关。三合一控制器直流母线电容总容量为4700 μF,放电电阻为10 kΩ,断开瞬间母线电压为360 V。已知电容放电规律为,维修手册规定母线电压低于60 V后方可进行内部拆装。(1)计算母线电压降至60 V以下所需的最短理论等待时间,结果保留一位小数。(2)若实际等待90 s,计算此时母线电压,结果保留一位小数。(3)根据计算结果,说明技师能否直接开始拆卸控制器盖板,并写出一项必须执行的安全确认措施。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某新能源汽车维修站对一台驱动电机进行拆检。检测发现该电机转子为鼠笼式结构,未装有永磁体。逆变器输出频率为400 Hz,电机极数为4,实测转速为5700 r/min。(1)计算该电机的同步转速和转差率。(2)根据转子结构和转差率,判断该驱动电机属于哪一类电机。(3)简述拆卸该驱动电机前应完成的3项高压安全操作。
24.(5分)某新能源汽车维修站接收一辆驱动系统故障车辆。维修记录显示,该车驱动电机转子装有永磁体,定子绕组为三相交流绕组;电机控制器直流输入电压为360 V,输入电流为500 A,电机及控制器综合效率为90%,此时电机转速为12000 r/min。维修技师拟拆检驱动电机。(1)计算此工况下驱动系统的输入功率、驱动电机机械输出功率和输出转矩。(2)根据电机结构特征,判断该驱动电机属于哪一类电机。(3)说明拆卸驱动电机高压连接部件前应采取的主要安全措施。
25.(5分)某纯电动汽车采用驱动电机、减速器和电机控制器集成的驱动三合一总成。该车驱动电机转子采用永磁体,减速器传动比为9.6,车轮滚动半径为0.32 m。维修技师在路试记录到车速为120 km/h,驱动电机铭牌标明最高转速为10000 r/min。现需拆下驱动三合一总成进行检修。(1)计算该车以120 km/h行驶时,车轮转速和驱动电机转速。(2)判断该工况下驱动电机转速是否超过铭牌规定的最高转速,并说明该驱动电机的类型。(3)说明拆卸驱动三合一总成时应采取的主要安全措施和操作要点。
26.(5分)维修技师需将一套驱动三合一总成从车辆副车架上吊出。该总成包括驱动电机、减速器和电机控制器,总质量为186 kg。现采用两根吊带对称起吊,每根吊带与竖直方向的夹角均为,取重力加速度为9.8 N/kg,不计吊具质量和起吊冲击。(1)计算起吊时每根吊带承受的拉力。(2)现有单根额定载荷分别为1.0 kN、1.5 kN和2.0 kN的吊带,判断应选用哪一种吊带。(3)简述拆卸驱动三合一总成时,为防止部件损伤应采取的3项措施。
27.(10分)一辆新能源汽车的驱动三合一总成由驱动电机、减速器和电机控制器组成。车辆发生碰撞后需要更换总成。维修技师测得电机控制器直流母线电容为2200 μF,断电瞬间母线电压为400 V;按规定等待放电后,实测母线电压降至60 V。(1)计算断电瞬间电容储存的电能,以及电压降至60 V时电容剩余的电能和已释放的电能。(2)若维修手册规定母线电压不高于60 V方可进行高压部件拆卸,判断该车当前是否满足拆卸条件。(3)简述拆卸驱动三合一总成时,高压系统和冷却管路的主要处理要求。
28.(10分)某车辆驱动三合一总成进水后,维修技师将驱动电机从减速器上拆下,对定子绕组进行检测。在绕组温度为35 ℃时,测得U、V、W三相绕组电阻分别为0.0180 Ω、0.0182 Ω和0.0181 Ω。已知铜导体电阻换算公式为:。维修标准规定,换算至20 ℃后三相电阻最大偏差不得超过平均值的3%,绕组对壳体绝缘电阻不得低于20 MΩ。实测绕组对壳体绝缘电阻为40 MΩ。(1)计算三相绕组换算至20 ℃后的电阻,并计算三相电阻最大偏差率。(2)判断该驱动电机定子绕组的电阻平衡性和绝缘性能是否合格。(3)说明定子重新装入电机壳体、驱动电机重新与减速器装配时应注意的3项事项。
29.(10分)某新能源汽车在匀速巡航时出现驱动三合一总成异响。技师在道路试验中测得:车辆车速为72 km/h,车轮有效滚动半径为0.30 m,车轮所需驱动转矩为1800 N·m,减速器传动比为9,传动效率为94%。检测仪显示驱动电机实际输出转矩为255 N·m。技师准备拆解减速器进行检查。(1)计算该车轮转速、驱动电机理论转速和驱动电机理论输出转矩。(2)将检测到的实际输出转矩与理论输出转矩比较,判断该驱动系统是否存在异常,并说明理由。(3)简述拆解驱动三合一总成内减速器时,应重点检查和保留的项目。
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山东省(春季高考)交通运输类《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《新能源汽车》
项目四:驱动系统
任务二:驱动电机的分类与拆装
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,每题2分,共40分)
1. 永磁同步驱动电机的转子磁场主要由( )提供。
A. 定子绕组通入的交流电流
B. 转子绕组通入的直流电流
C. 转子内部安装的永磁材料
D. 转子铁芯形成的剩余磁性
【答案】C
【解析】永磁同步电机的转子装有永磁体,永磁体产生转子磁场,无需外加转子励磁电流。
2. 永磁同步电机的转子上通常装有( )
A. 鼠笼导条形成感应磁场
B. 永磁体形成恒定磁场
C. 励磁绕组形成旋转磁场
D. 换向器形成直流磁场
【答案】B
【解析】永磁同步电机的转子采用永磁体建立磁场,定子绕组通入交流电后形成旋转磁场。
3. 异步驱动电机运行时,转子电流主要通过( )产生。
A. 定子磁场的电磁感应作用
B. 转子永磁体的磁化作用
C. 外接直流电源的励磁作用
D. 转子轴承的摩擦作用
【答案】A
【解析】异步电机的定子旋转磁场切割转子导体,在转子中感应出电流并产生电磁转矩。
4. 异步电机与永磁同步电机相比,其转子的典型特点是( )
A. 采用鼠笼导条构成闭合回路
B. 采用永磁材料构成磁极
C. 采用励磁绕组构成磁极
D. 采用换向片构成回路
【答案】A
【解析】异步电机常用鼠笼式转子,转子电流由定子旋转磁场感应产生。
5. 开关磁阻驱动电机的转子通常具有( )结构特点。
A. 转子装有鼠笼式导条结构
B. 转子由凸极硅钢片叠成
C. 转子装有稀土永磁钢结构
D. 转子绕有直流励磁线圈
【答案】B
【解析】开关磁阻电机的转子一般为凸极硅钢片结构,通常不设置永磁体和转子绕组。
6. 开关磁阻电机的定子和转子通常都具有( )
A. 换向结构形成直流电路
B. 永磁结构形成恒磁场
C. 绕线结构形成励磁电流
D. 凸极结构形成磁阻变化
【答案】D
【解析】开关磁阻电机利用定、转子凸极间磁阻变化产生转矩,不依靠转子永磁体。
7. 装配驱动电机端盖与壳体固定螺栓时,为避免端盖受力不均,正确方法是( )
A. 按对角顺序分次拧紧至规定力矩
B. 按单向顺序一次拧紧至规定力矩
C. 按任意顺序分次拧紧至规定力矩
D. 按对角顺序一次拧紧至最大力矩
【答案】A
【解析】驱动电机端盖螺栓应按对角顺序分次均匀拧紧,以保证端盖受力均匀并达到规定力矩。
8. 驱动三合一总成一般将驱动电机、减速器和( )集成为一体
A. 车载充电机和直流转换器
B. 动力电池和电池管理器
C. 电机控制器和功率模块
D. 空调压缩机和冷凝风机
【答案】C
【解析】驱动三合一总成通常集成驱动电机、减速器和电机控制器,可减小布置空间。
9. 驱动三合一总成通常集成了( )。
A. 驱动电机、减速器和电机控制器
B. 驱动电机、动力电池和车载充电机
C. 驱动电机、空调压缩机和直流转换器
D. 驱动电机、制动助力器和转向电机
【答案】A
【解析】驱动三合一总成通常将驱动电机、减速器和电机控制器集成为一个整体,以减小布置空间。
10. 拆卸驱动三合一总成前,对高压系统进行断电后,应首先( )
A. 拔下电机三相动力插头
B. 拆下减速器放油螺塞
C. 松开电机固定安装螺栓
D. 等待规定时间释放残余电能
【答案】D
【解析】高压系统断电后,控制器内部电容可能存有残余电能,应按规定等待放电完成。
11. 拆卸驱动三合一总成的高压接口前,最关键的安全步骤是( )。
A. 佩戴绝缘手套后直接松开锁止
B. 切断高压电源并按规定验电
C. 拆下冷却管路后再拔出插头
D. 记录线束编号后再松开固定
【答案】B
【解析】高压接口拆卸前必须切断高压电源,并按规定等待和验电,确认无高压后方可操作。
12. 拆卸驱动电机三相高压连接器时,正确的操作是( )
A. 带电状态下直接拔出连接器
B. 解除锁止后按规定拔出连接器
C. 拉拽线束后分离连接器
D. 撬动端子后分离连接器
【答案】B
【解析】高压连接器应先解除锁止机构,再按规范分离,禁止拉拽线束或带电操作。
13. 拆卸驱动电机旋变插接器时,正确的操作方法是( )。
A. 捏住导线根部向外拉出插头
B. 使用金属工具撬开端子插头
C. 未做标记直接互换插接位置
D. 按锁止结构解锁后平直拔出
【答案】D
【解析】旋变插接器应先解除锁止机构,再平直拔出,避免拉扯导线或损坏端子。
14. 拆卸驱动三合一总成时,使用举升设备的主要目的是( )
A. 降低齿轮噪声并防止磨损
B. 提高冷却液排放并防止泄漏
C. 减小线束电阻并防止发热
D. 保证总成平稳下降并防止碰撞
【答案】D
【解析】驱动三合一总成质量较大,使用举升设备可保证拆装过程平稳、安全。
15. 分离驱动三合一总成减速器壳体前,放出减速器润滑油应在( )进行。
A. 高压接通且电机转动状态
B. 车辆抬升且驱动轮悬空状态
C. 总成冷却且放油口下方备好容器
D. 壳体加热且密封胶尚未固化
【答案】C
【解析】总成冷却后放油可避免高温烫伤,并应在放油口下方放置容器,防止润滑油污染环境。
16. 驱动电机拆开后,对定子绕组进行检查时,重点应关注( )
A. 绝缘层烧蚀和绕组受潮痕迹
B. 壳体颜色和铭牌完整程度
C. 轴承外观和螺栓排列方向
D. 减速器油量和轮胎磨损程度
【答案】A
【解析】定子绕组绝缘损坏或受潮会降低绝缘性能,可能导致驱动系统高压故障。
17. 某车辆拆装驱动电机后,需要恢复三相动力线和旋变线束。为保证电机正常建立转矩,应( )。
A. 按插头位置调换相线和旋变插接
B. 按线束长度调整相线和旋变插接
C. 按端子颜色互换相线和旋变插接
D. 按原标记恢复相线和旋变插接
【答案】D
【解析】三相动力线与旋变位置信号必须按原标记对应恢复,否则可能造成电机转矩异常或无法正常驱动。
18. 维修技师拆下驱动三合一总成后,需测量驱动电机绕组对壳体的绝缘性能,合适的检测方法是( )
A. 使用游标卡尺测量端子间距
B. 使用扭力扳手测量螺栓力矩
C. 使用绝缘电阻表测量绝缘电阻
D. 使用万用表测量冷却液温度
【答案】C
【解析】绕组对壳体的绝缘性能应采用绝缘电阻表检测,以判断是否存在对地绝缘异常。
19. 驱动三合一总成拆装后出现绝缘报警,检查发现控制器冷却液接口渗漏,高压端子表面潮湿。最合理的处置顺序是( )。
A. 保持高压接通,紧固接口后清除故障码
B. 断开高压电源,修漏干燥后复测绝缘
C. 更换低压线束,复位控制器后进行试车
D. 拔除监测线路,解除报警后继续运行
【答案】B
【解析】冷却液渗漏会降低高压部件绝缘性能。应先断开高压,修复渗漏并干燥端子,再复测绝缘确认故障排除。
20. 某车更换驱动三合一总成后无法进入READY状态。诊断仪显示旋变信号异常,检测三相绕组对壳体绝缘正常,检查发现低压旋变连接器锁止机构未完全扣合。最合理的处理措施是( )
A. 更换三相动力线束后重新上电
B. 更换减速器齿轮油后重新上电
C. 拆开电机定子后检查绕组漆包层
D. 重新锁止旋变连接器并清除故障码
【答案】D
【解析】旋变负责反馈转子位置,连接器未可靠锁止会造成信号异常。应恢复可靠连接后清除故障码并复检。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某纯电动汽车采用永磁同步驱动电机和单级减速器。拆装前进行路试检测,已知驱动电机转速为12000 r/min,减速器传动比为9.60,车轮动态直径为0.68 m。(1)计算此时车轮转速。(2)计算此时车辆理论行驶速度,结果保留两位小数。(3)若该驱动电机最高允许转速为11000 r/min,判断该工况是否适宜继续进行高速路试,并说明拆装前应采取的处理措施。
【答案】(1)车轮转速为1250 r/min。(2)车辆理论行驶速度约为160.22 km/h。(3)该工况不适宜继续进行高速路试。应停止试验,待驱动电机转速降至允许范围后进行高压下电、验电和拆装作业。
【解析】(1)。(2)。(3)12000 r/min大于11000 r/min,可能造成驱动电机超速,应先停止运行并完成高压安全处理。
22. 维修技师拆卸驱动三合一总成前,已断开维修开关。三合一控制器直流母线电容总容量为4700 μF,放电电阻为10 kΩ,断开瞬间母线电压为360 V。已知电容放电规律为,维修手册规定母线电压低于60 V后方可进行内部拆装。(1)计算母线电压降至60 V以下所需的最短理论等待时间,结果保留一位小数。(2)若实际等待90 s,计算此时母线电压,结果保留一位小数。(3)根据计算结果,说明技师能否直接开始拆卸控制器盖板,并写出一项必须执行的安全确认措施。
【答案】(1)最短理论等待时间约为84.2 s。(2)90 s后母线电压约为53.1 V。(3)从理论计算看,电压已低于60 V,但不能直接开始拆卸。必须使用符合要求的绝缘万用表进行验电确认。
【解析】(1),。(2)。(3)计算值仅作等待时间参考,拆装前必须按规定验电确认无高压。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某新能源汽车维修站对一台驱动电机进行拆检。检测发现该电机转子为鼠笼式结构,未装有永磁体。逆变器输出频率为400 Hz,电机极数为4,实测转速为5700 r/min。(1)计算该电机的同步转速和转差率。(2)根据转子结构和转差率,判断该驱动电机属于哪一类电机。(3)简述拆卸该驱动电机前应完成的3项高压安全操作。
【答案】(1)同步转速为:。转差率为:。(2)该电机属于交流异步驱动电机。(3)①关闭车辆电源并按维修手册要求断开高压系统。②断开维修开关或高压蓄电池连接,断开12 V蓄电池负极。③等待规定放电时间后,使用合格仪表确认高压端子无电压。
【解析】同步转速n1=60f/p=6000 r/min,转差率s=(6000-5700)/6000=5%。鼠笼转子且存在转差,故为交流异步电机。拆前应高压下电、断开维修开关及12 V负极、等待放电并验电。
24.(5分)某新能源汽车维修站接收一辆驱动系统故障车辆。维修记录显示,该车驱动电机转子装有永磁体,定子绕组为三相交流绕组;电机控制器直流输入电压为360 V,输入电流为500 A,电机及控制器综合效率为90%,此时电机转速为12000 r/min。维修技师拟拆检驱动电机。(1)计算此工况下驱动系统的输入功率、驱动电机机械输出功率和输出转矩。(2)根据电机结构特征,判断该驱动电机属于哪一类电机。(3)说明拆卸驱动电机高压连接部件前应采取的主要安全措施。
【答案】(1)输入功率为:。机械输出功率为:。输出转矩为:。(2)该电机属于永磁同步电机。(3)应关闭点火开关并断开低压蓄电池负极,拔下维修开关或断开高压电源;按规定等待高压电容放电后,使用合格的验电工具确认高压端无危险电压;佩戴绝缘防护用品后再拆卸高压连接器。
【解析】输入功率Pin=UI=180 kW,机械输出功率Pout=Pinη=162 kW,转矩T=9550Pout/n=128.93 N·m。转子含永磁体,属于永磁同步电机。拆前应下电、断开高低压电源、等待放电验电并佩戴绝缘防护用品。
25.(5分)某纯电动汽车采用驱动电机、减速器和电机控制器集成的驱动三合一总成。该车驱动电机转子采用永磁体,减速器传动比为9.6,车轮滚动半径为0.32 m。维修技师在路试记录到车速为120 km/h,驱动电机铭牌标明最高转速为10000 r/min。现需拆下驱动三合一总成进行检修。(1)计算该车以120 km/h行驶时,车轮转速和驱动电机转速。(2)判断该工况下驱动电机转速是否超过铭牌规定的最高转速,并说明该驱动电机的类型。(3)说明拆卸驱动三合一总成时应采取的主要安全措施和操作要点。
【答案】(1)车速为 。车轮转速为
。驱动电机转速为 。(2)驱动电机转速约为9549 r/min,低于10000 r/min,未超过最高允许转速。该电机属于永磁同步电机。(3)断开低压电源并执行高压下电操作,拔出维修开关后按规定等待电容放电。使用验电设备确认高压端子无电压后,拆除高压线束、低压控制线束和冷却液管路,并做好防尘、防液体泄漏措施。使用举升设备或专用托架支撑三合一总成,按规定顺序拆除固定螺栓,避免拉拽线束和碰撞高压接口。
【解析】120 km/h=33.33 m/s,车轮转速n=60v/(2πr)≈994.7 r/min,电机转速为994.7×9.6≈9549 r/min,低于10000 r/min。永磁转子为永磁同步电机。拆卸时高压下电验电,断开线束、管路并可靠支撑总成。
26.(5分)维修技师需将一套驱动三合一总成从车辆副车架上吊出。该总成包括驱动电机、减速器和电机控制器,总质量为186 kg。现采用两根吊带对称起吊,每根吊带与竖直方向的夹角均为,取重力加速度为9.8 N/kg,不计吊具质量和起吊冲击。(1)计算起吊时每根吊带承受的拉力。(2)现有单根额定载荷分别为1.0 kN、1.5 kN和2.0 kN的吊带,判断应选用哪一种吊带。(3)简述拆卸驱动三合一总成时,为防止部件损伤应采取的3项措施。
【答案】(1)总成重力为:。每根吊带拉力为:
。(2)应选用单根额定载荷不低于1.5 kN的吊带。(3)①按维修手册顺序断开高压、低压及冷却液管路,并对接口进行封堵。②拆卸前对线束插接器、冷却管路和固定螺栓进行标记,防止装配错位。③起吊时保持总成平稳,避免吊带挤压线束、碰撞壳体或拉扯连接器。
【解析】总重力G=186×9.8=1822.8 N。两吊带竖直分力平衡:2Tcos=G,故T≈1289 N=1.29 kN,应选单根额定载荷不低于1.5 kN的吊带。断开管路并封堵、做好位置标记、平稳起吊防止挤压碰撞。
27.(10分)一辆新能源汽车的驱动三合一总成由驱动电机、减速器和电机控制器组成。车辆发生碰撞后需要更换总成。维修技师测得电机控制器直流母线电容为2200 μF,断电瞬间母线电压为400 V;按规定等待放电后,实测母线电压降至60 V。(1)计算断电瞬间电容储存的电能,以及电压降至60 V时电容剩余的电能和已释放的电能。(2)若维修手册规定母线电压不高于60 V方可进行高压部件拆卸,判断该车当前是否满足拆卸条件。(3)简述拆卸驱动三合一总成时,高压系统和冷却管路的主要处理要求。
【答案】(1)电容为:。断电瞬间储存的电能为:。电压降至60 V时的剩余电能为:。已释放电能为:。(2)满足拆卸条件。实测母线电压为60 V,未高于维修手册规定的60 V限值,但仍应再次验电确认。(3)应先完成整车下电、断开低压蓄电池负极和高压维修开关,并等待电容放电、验电确认。拆卸冷却管路前应回收或排放冷却液,封堵管口,防止冷却液泄漏和杂质进入管路。
【解析】C=2200 μF=0.0022 F,按E=1/2CU2计算:400 V时E1=176 J,60 V时E2=3.96 J,已释放172.04 J。母线电压等于规定上限60 V,满足拆卸条件,但仍须再次验电。冷却液应回收或排放并封堵管口。
28.(10分)某车辆驱动三合一总成进水后,维修技师将驱动电机从减速器上拆下,对定子绕组进行检测。在绕组温度为35 ℃时,测得U、V、W三相绕组电阻分别为0.0180 Ω、0.0182 Ω和0.0181 Ω。已知铜导体电阻换算公式为:。维修标准规定,换算至20 ℃后三相电阻最大偏差不得超过平均值的3%,绕组对壳体绝缘电阻不得低于20 MΩ。实测绕组对壳体绝缘电阻为40 MΩ。(1)计算三相绕组换算至20 ℃后的电阻,并计算三相电阻最大偏差率。(2)判断该驱动电机定子绕组的电阻平衡性和绝缘性能是否合格。(3)说明定子重新装入电机壳体、驱动电机重新与减速器装配时应注意的3项事项。
【答案】(1)U相电阻为:。V相电阻为:。W相电阻为:。三相平均电阻为:。最大偏差率为:。(2)三相电阻最大偏差率为1.11%,小于3%,电阻平衡性合格;绝缘电阻为40 MΩ,高于20 MΩ,绝缘性能合格。(3)①清洁定子与壳体结合面,检查密封圈、密封胶和定位销状态。②按规定扭矩和顺序紧固电机与减速器连接螺栓,防止壳体受力变形。③装配后检查高压连接器锁止、冷却接口密封和旋转部件转动情况。
【解析】35 ℃换算系数为255/270,三相电阻分别为0.0170、0.01719、0.01709 Ω,平均值约0.01709 Ω,最大偏差率约1.11%。其小于3%,且绝缘电阻40 MΩ高于20 MΩ,均合格。装配时检查密封定位,按规定扭矩紧固并检查接口。
29.(10分)某新能源汽车在匀速巡航时出现驱动三合一总成异响。技师在道路试验中测得:车辆车速为72 km/h,车轮有效滚动半径为0.30 m,车轮所需驱动转矩为1800 N·m,减速器传动比为9,传动效率为94%。检测仪显示驱动电机实际输出转矩为255 N·m。技师准备拆解减速器进行检查。(1)计算该车轮转速、驱动电机理论转速和驱动电机理论输出转矩。(2)将检测到的实际输出转矩与理论输出转矩比较,判断该驱动系统是否存在异常,并说明理由。(3)简述拆解驱动三合一总成内减速器时,应重点检查和保留的项目。
【答案】(1)车速换算为:。车轮转速为:
。驱动电机理论转速为:。驱动电机理论输出转矩为:
。(2)存在异常。实际输出转矩比理论值大:,偏差率为:。在匀速工况下,较大的附加转矩需求可能与减速器阻力增大、轴承损伤或齿轮啮合异常有关。(3)应先按高压安全程序完成断电和验电,再放出减速器润滑油并检查油液中是否有金属颗粒。拆开壳体时应做好壳体、齿轮和轴承位置标记,妥善保留调整垫片和密封件。重点检查齿轮啮合面、轴承转动状态、油封及壳体有无磨损、剥落或裂纹。
【解析】v=20 m/s,车轮转速nw=60v/(2πr)=636.62 r/min,电机转速nm=nwi=5729.58 r/min;理论转矩Tm=Tw/(iη)=212.77 N·m。实际255 N·m高42.23 N·m,偏差19.85%,表明可能存在减速器附加阻力。拆解时检查油液、齿轮轴承及调整垫片。
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