專利名稱：一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)車的試驗(yàn)臺(tái)裝置及其方法，尤其是涉及一種適用于機(jī)車車輛的機(jī)車牽引變流器性能試驗(yàn)臺(tái)裝置及其方法。
背景技術(shù)：
牽引變流器作為機(jī)車的心臟，決定了機(jī)車啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)及最高運(yùn)行速度等性能。機(jī)車車輛技術(shù)的發(fā)展，很集中的反應(yīng)到牽引變流器的發(fā)展上，但目前還沒(méi)有針對(duì)機(jī)車牽引變流器的性能試驗(yàn)臺(tái)，用以提供機(jī)車牽引變流器所需的模擬信號(hào)、模擬電源和模擬負(fù)載， 對(duì)機(jī)車牽引變流器進(jìn)行性能試驗(yàn)。由三一電氣有限責(zé)任公司，于2009年12月25日申請(qǐng)，并于2010年06月16日公開，公開號(hào)為CN101738553A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，《一種變頻器和變流器的通用測(cè)試系統(tǒng)》 提供一種變頻器和變流器的通用測(cè)試系統(tǒng)，包括供電變壓器、四象限變頻器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、被測(cè)設(shè)備、測(cè)試系統(tǒng)監(jiān)控模塊；被測(cè)設(shè)備為變頻器或變流器；供電變壓器的輸入端連接供電電網(wǎng)，供電變壓器的輸出端連接四象限變頻器的輸入端；四象限變頻器的輸出端連接第一電機(jī)的定子；第一電機(jī)和第二電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接在一起；第二電機(jī)連接被測(cè)設(shè)備，受被測(cè)設(shè)備的控制；被測(cè)設(shè)備連接供電變壓器的輸出端；測(cè)試系統(tǒng)監(jiān)控模塊，用于監(jiān)測(cè)和控制供電變壓器、四象限變頻器、第一電機(jī)和第二電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)以及測(cè)量被測(cè)設(shè)備的性能參數(shù)。該測(cè)試系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變流器又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的測(cè)試。由株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司，于2007年06月四日申請(qǐng)，并于2007年11 月14日公開，公開號(hào)為CN101071162A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，《一種變流器的試驗(yàn)電路》公開一種變流器的試驗(yàn)電路，該電路同時(shí)具有兩臺(tái)功能相同的變流器作為被試變流器，其中第一臺(tái)的輸出端通過(guò)感性元件耦合到第二臺(tái)的輸出端，第二臺(tái)的輸入端通過(guò)感性元件連接第一臺(tái)的輸入端；電源連接上述第一臺(tái)變流器和第二臺(tái)變流器的一個(gè)耦合端，向該電路提供試驗(yàn)中所需能量，未與電源連接的另一耦合端上的感性元件，為該試驗(yàn)電路的負(fù)載；試驗(yàn)時(shí)，兩臺(tái)變流器中，一臺(tái)工作在正向狀態(tài)，另一臺(tái)工作在逆向狀態(tài)，根據(jù)試驗(yàn)需要，對(duì)兩臺(tái)變流器工作進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制控制，使兩臺(tái)變流器相互之間通過(guò)耦合電路實(shí)現(xiàn)能量在兩臺(tái)變流器之間的循環(huán)，上述能量循環(huán)時(shí)產(chǎn)生的損耗部分通過(guò)電源獲得補(bǔ)償。上述現(xiàn)有技術(shù)均不是針對(duì)機(jī)車牽引變流器的性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，沒(méi)有全面提供機(jī)車牽引變流器所需的模擬信號(hào)、模擬電源和模擬負(fù)載，同時(shí)也不能對(duì)機(jī)車牽引變流器進(jìn)行全面的性能測(cè)試試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置及其方法，該裝置及其方法能夠針對(duì)機(jī)車牽引變流器的性能測(cè)試，全面提供機(jī)車牽引變流器所需的模擬信號(hào)、模擬電源和模擬負(fù)載，同時(shí)對(duì)機(jī)車牽引變流器進(jìn)行全面的性能測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種機(jī)車牽弓I變流器試驗(yàn)裝置的技術(shù)
4實(shí)現(xiàn)方案，一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，包括功率考核電源、充放電回路、二次濾波電路、機(jī)車模擬電源、阻抗負(fù)載、牽引變流器、冷卻系統(tǒng)、逆變器阻抗負(fù)載和測(cè)控系統(tǒng)，功率考核電源與充放電回路相連，充放電回路與二次濾波電路相連，充放電回路和二次濾波電路還分別與牽引變流器相連，機(jī)車模擬電源的輸出端分別與阻抗負(fù)載和牽引變流器相連，牽引變流器的輸出端連接逆變器阻抗負(fù)載，牽引變流器分別與冷卻系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)相連。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽弓I變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，功率考核電源包括調(diào)壓器、整流變壓器、整流橋、開關(guān)和熔斷器，調(diào)壓器與整流變壓器相連，整流變壓器與整流橋相連，熔斷器連接在整流橋輸出端，開關(guān)連接在整流橋輸出端與地之間。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽弓I變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)車模擬電源包括牽引變壓器、電感單元和第四接觸器單元，牽引變壓器的三相輸出繞組與電感單元相連，電感單元與第四接觸器單元相連。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，阻抗負(fù)載為四象限阻抗負(fù)載，阻抗負(fù)載包括第二接觸器單元、單相電阻單元和單相電感單元，第二接觸器單元與單相電感單元相連，單相電感單元與單相電阻單元相連。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，逆變器阻抗負(fù)載包括第三接觸器單元、三相電阻單元和三相電感單元，第三接觸器單元與三相電感單元相連，三相電感單元與三相電阻單元相連。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，充放電回路包括直流快速斷路器、第一接觸器單元和電阻單元，第一接觸器單元包括第一接觸器、第二接觸器和第三接觸器，電阻單元包括第一電阻和第二電阻，第二接觸器與第一電阻串聯(lián)再與第一接觸器并聯(lián)后與直流快速斷路器串聯(lián)，第三接觸器與第二電阻串聯(lián)后再并聯(lián)在第一電阻與熔斷器之間；二次濾波電路包括第四接觸器和濾波電感，第四接觸器與濾波電感相并聯(lián)。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，測(cè)控系統(tǒng)包括信號(hào)調(diào)理電路、工業(yè)計(jì)算機(jī)、PLC (Programmable Logic Control，可編程邏輯控制器)和控制電源，信號(hào)調(diào)理電路分別與牽引變流器的輸入端和逆變器阻抗負(fù)載相連，信號(hào)調(diào)理電路的輸出與工業(yè)計(jì)算機(jī)相連，工業(yè)計(jì)算機(jī)與PLC相連，控制電源為牽引變流器提供IlOV電源， 工業(yè)計(jì)算機(jī)包括PCI采集卡、PR0FIBUS卡和MVB卡；工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)PR0FIBUS總線、PLC和第一線束控制機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器合閘；工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)PR0FIBUS總線、 PLC和第一線束采集機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器狀態(tài)信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)PCI 總線、信號(hào)調(diào)理電路、第二線束和電流電壓傳感器采集牽引變流器的輸入輸出電壓電流信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)MVB卡、第三線束將工作指令發(fā)送給牽引變流器，并通過(guò)MVB卡和第三線束采集牽引變流器的狀態(tài)信號(hào)。本發(fā)明另外還具體提供了一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種利用前述機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置進(jìn)行機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)的方法，試驗(yàn)方法包括斬波回路試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟
由二次濾波電路、機(jī)車模擬電源、牽引變流器、冷卻系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)組成斬波回路試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器的過(guò)壓斬波回路的功能與性能是否正常進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器和第二接觸器單元，牽引變流器中的整流器三重四象限同時(shí)工作，輸入電壓經(jīng)四象限脈沖整流，輸出直流電給三組過(guò)壓斬波回路供電，同時(shí)對(duì)三組過(guò)壓斬波回路進(jìn)行功率考核，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，聯(lián)合控制第四接觸器和第二接觸器單元，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，試驗(yàn)方法包括輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟
由二次濾波電路、機(jī)車模擬電源、牽引變流器、冷卻系統(tǒng)、逆變器阻抗負(fù)載和測(cè)控系統(tǒng)組成輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器的系統(tǒng)功能是否正常進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器、第二接觸器單元和第三接觸器單元，牽引變流器中的三重四象限整流器及逆變器同時(shí)工作，輸入電壓經(jīng)四象限脈沖整流，輸出直流電給三組逆變器供電，逆變器輸出接逆變器阻抗負(fù)載，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，可聯(lián)合控制第四接觸器、第二接觸器單元和第三接觸器單元，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，試驗(yàn)方法包括功率考核試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟
由功率考核電源、充放電回路、阻抗負(fù)載、牽引變流器、冷卻系統(tǒng)、逆變器阻抗負(fù)載和測(cè)控系統(tǒng)組成功率考核試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器的性能進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第二接觸器單元和第三接觸器單元，牽引變流器的直流環(huán)節(jié)輸入直流電壓，同時(shí)考核三重四象限整流器和逆變器，當(dāng)四象限整流器的輸出電壓低于額定值時(shí)，四象限整流器的輸出電流為四象限整流器的額定考核電流；逆變器的輸出電壓低于額定值時(shí)， 逆變器的輸出電流為逆變器的額定考核電流。通過(guò)實(shí)施上述本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置及其方法的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果
(1)全面提供機(jī)車牽引變流器所需的模擬信號(hào)、模擬電源和模擬負(fù)載；
(2)能夠?qū)C(jī)車牽引變流器進(jìn)行全面的性能測(cè)試；
(3)各種試驗(yàn)項(xiàng)目可以通過(guò)聯(lián)合控制不同接觸器實(shí)現(xiàn)，減少接線的時(shí)間；
(4)用低壓大電流的工況可完成功率考核試驗(yàn)，節(jié)能；
(5)不需要構(gòu)建1:1的試驗(yàn)環(huán)境。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置一種實(shí)施方式的電氣連接結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1-功率考核電源，2-充放電回路，3- 二次濾波電路，4-機(jī)車模擬電源，5-阻抗
負(fù)載，6-牽引變流器，7-冷卻系統(tǒng)，8-逆變器阻抗負(fù)載，9-測(cè)控系統(tǒng)，10-信號(hào)調(diào)理電路， 11-工業(yè)計(jì)算機(jī)，12-PLC，13-控制電源，14-整流橋，15-第一接觸器單元，16-第二接觸器單元，17-第三接觸器單元，18-第四接觸器單元，19-電感單元，20-單相電阻單元，21-單相電感單元，22-三相電阻單元，23-三相電感單元。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如附圖1所示，給出了本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置及其方法應(yīng)用于機(jī)車牽引變流器測(cè)試的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如附圖1中所示的機(jī)車牽引變流器6是機(jī)車的牽引設(shè)備之一，將來(lái)自牽引變壓器繞組的單相交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟娫?，為機(jī)車的牽引電機(jī)提供工作電源。牽引變流器 6包括四象限整流器、過(guò)壓斬波電路和逆變器，牽引變流器6的輸入端通過(guò)四象限整流器連接過(guò)壓斬波電路，過(guò)壓斬波電路與逆變器相連，并由逆變器最后輸出。一種機(jī)車牽引變流器實(shí)驗(yàn)裝置的具體實(shí)施方式
包括功率考核電源1、充放電回路2、二次濾波電路3、機(jī)車模擬電源4、阻抗負(fù)載5、牽引變流器6、冷卻系統(tǒng)7、逆變器阻抗負(fù)載8和測(cè)控系統(tǒng)9，功率考核電源1與充放電回路2相連，充放電回路2與二次濾波電路3相連，充放電回路2和二次濾波電路3分別與牽引變流器6相連，機(jī)車模擬電源4輸出端分別與阻抗負(fù)載5和牽引變流器 6相連，牽引變流器6輸出端連接逆變器阻抗負(fù)載8，牽引變流器6分別與冷卻系統(tǒng)7和測(cè)控系統(tǒng)9相連。冷卻系統(tǒng)7在具體實(shí)施方式
當(dāng)中采用水冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明具體實(shí)施方式
所描述的機(jī)車牽引變流器實(shí)驗(yàn)裝置可完成機(jī)車牽引變流器的相關(guān)性能試驗(yàn)，并可顯示機(jī)車牽引變流器的工作狀態(tài)。具體可以完成斬波回路試驗(yàn)、輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)、功率考核試驗(yàn)等。其中，功率考核電源1進(jìn)一步包括調(diào)壓器TM2、整流變壓器TM3、由二極管Dl、D2、 D3、D4、D5、D6組成的整流橋14、開關(guān)QSl、熔斷器FUl，調(diào)壓器TM2與整流變壓器TM3相連， 整流變壓器TM3與整流橋14相連，熔斷器FUl連接在整流橋14的輸出端，開關(guān)QSl連接在整流橋14的輸出端與地之間。開關(guān)QSl為系統(tǒng)維護(hù)時(shí)做接地保護(hù)用，熔斷器FUl為試驗(yàn)時(shí)做短路保護(hù)用。機(jī)車模擬電源4進(jìn)一步包括牽引變壓器TMl、由電感Li、L2、L3組成的電感單元 19、由接觸器猢11、猢12、猢13組成的第四接觸器單元18，牽引變壓器TMl的三相輸出繞組與電感L1、L2、L3相連，電感L1、L2、L3與第四接觸器單元18的接觸器KM11、KM12、KM13相連。阻抗負(fù)載5為四象限阻抗負(fù)載，阻抗負(fù)載5進(jìn)一步包括由接觸器KM5、KM6、KM7組成的第二接觸器單元16、由電阻R5、R6、R7組成的單相電阻單元20、由電感L5、L6、L7組成的單相電感單元21，第二接觸器單元16的接觸器KM5、KM6、KM7與單相電感單元21的電感 L5、L6、L7相連，單相電感單元21的電感L5、L6、L7與單相電阻單元20的電阻R5、R6、R7相連。逆變器阻抗負(fù)載8進(jìn)一步包括由接觸器KM8、KM9、KM10組成的第三接觸器單元17、 由三相電阻R8、R9、R10組成的三相電阻單元22和由電感L8、L9、L10組成的三相電感單元 23，第三接觸器單元17的接觸器KM8、KM9、KMlO與三相電感單元23的電感L8、L9、LlO相連，三相電感單元23的電感L8、L9、L10與三相電阻單元22的電阻R8、R9、RlO相連。充放電回路2進(jìn)一步包括直流快速斷路器QF1、由第一接觸器KM1、第二接觸器 KM2、第三接觸器KM3組成的第一接觸器單元15、由第一電阻R1、第二電阻R2組成的電阻單元。第二接觸器KM2與第一電阻Rl串聯(lián)再與第一接觸器KMl并聯(lián)后與直流快速斷路器QFl 串聯(lián)，第三接觸器KM3與第二電阻R2串聯(lián)后再并聯(lián)在第一電阻Rl與熔斷器FUl之間；二次濾波電路3進(jìn)一步包括第四接觸器KM4和濾波電感L4，第四接觸器KM4與濾波電感L4相并聯(lián)。測(cè)控系統(tǒng)9進(jìn)一步包括信號(hào)調(diào)理電路10、工業(yè)計(jì)算機(jī)11、PLC 12和控制電源13， 信號(hào)調(diào)理電路10分別與牽引變流器6的輸入端和逆變器阻抗負(fù)載8相連，牽引變流器6的輸出端與逆變器阻抗負(fù)載8相連，信號(hào)調(diào)理電路10的輸出端與工業(yè)計(jì)算機(jī)11相連，工業(yè)計(jì)算機(jī)11與PLC 12相連，控制電源13與牽引變流器6相連，并為牽引變流器6提供IlOV電源。工業(yè)計(jì)算機(jī)11包括PCI采集卡、PR0FIBUS卡、MVB卡；工業(yè)計(jì)算機(jī)11通過(guò)PR0FIBUS總線、PLC 12，以及第一線束B1、B2控制機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器合閘；工業(yè)計(jì)算機(jī)11通過(guò)PR0FIBUS總線、PLC 12、以及第一線束B1、B2采集機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器狀態(tài)信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī)11通過(guò)PCI總線、信號(hào)調(diào)理電路10、第二線束B3，以及電流電壓傳感器S6、S7、S8采集牽引變流器6的輸入輸出電壓電流信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī)11通過(guò)MVB 卡、第三線束B4將工作指令發(fā)送給牽引變流器6，并通過(guò)MVB卡及第三線束B4采集牽引變流器6的狀態(tài)信號(hào)。作為本發(fā)明一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法的具體實(shí)施方式
，試驗(yàn)方法包括斬波回路試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程進(jìn)一步包括以下步驟
由二次濾波電路3、機(jī)車模擬電源4、牽引變流器6、冷卻系統(tǒng)7和測(cè)控系統(tǒng)9組成斬波回路試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器6的過(guò)壓斬波回路的功能與性能是否正常進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器KM4和第二接觸器單元16的接觸器KM5、KM6、KM7，牽引變流器 6中的整流器三重四象限同時(shí)工作，輸入電壓為AC970V，經(jīng)四象限脈沖整流，輸出DC2000V 直流電給三組過(guò)壓斬波回路供電，同時(shí)對(duì)三組過(guò)壓斬波回路進(jìn)行功率考核，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，聯(lián)合控制第四接觸器KM4和第二接觸器單元16的接觸器KM5、KM6、KM7，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法進(jìn)一步包括輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟 由二次濾波電路3、機(jī)車模擬電源4、牽引變流器6、冷卻系統(tǒng)7、逆變器阻抗負(fù)載8和測(cè)
控系統(tǒng)9組成輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器6的系統(tǒng)功能是否正常進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器KM4、第二接觸器單元16的接觸器KM5、KM6、KM7和第三接觸器單元17的接觸器KM8、KM9、KM10，牽引變流器6中的三重四象限整流器及逆變器同時(shí)工作， 輸入電壓為AC970V，經(jīng)四象限脈沖整流，輸出DC1800V直流電給三組逆變器供電，逆變器輸出接逆變器阻抗負(fù)載8，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，可聯(lián)合控制第四接觸器KM4、第二接觸器單元 16的接觸器KM5、KM6、KM7和第三接觸器單元17的接觸器KM8、KM9、KM10，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。該試驗(yàn)只驗(yàn)證牽引變流器的系統(tǒng)功能，輸出的電流與功率不大，考核時(shí)間10分鐘。機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法進(jìn)一步包括功率考核試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟 由功率考核電源1、充放電回路2、阻抗負(fù)載5、牽引變流器6、冷卻系統(tǒng)7、逆變器阻抗負(fù)
載8和測(cè)控系統(tǒng)9組成功率考核試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器6的性能進(jìn)行考核；
試驗(yàn)時(shí)閉合第二接觸器單元16的接觸器KM5、KM6、KM7和第三接觸器單元17的接觸器 KM8、KM9、KM10，牽引變流器6的直流環(huán)節(jié)輸入直流電壓為DC1800V，同時(shí)考核三重四象限整流器和逆變器，當(dāng)四象限整流器的輸出電壓低于額定值時(shí)，四象限整流器的輸出電流為四
8象限整流器的額定考核電流；逆變器的輸出電壓低于額定值時(shí)，逆變器的輸出電流為逆變器的額定考核電流，考核時(shí)間1小時(shí)。這樣就可用較小的功率完成功率考核。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的機(jī)車牽引變流器性能試驗(yàn)臺(tái)可完成機(jī)車牽引變流器的相關(guān)性能試驗(yàn)，并可顯示機(jī)車牽引變流器的工作狀態(tài)。具體可以完成斬波回路試驗(yàn)、輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)、功率考核試驗(yàn)等。本發(fā)明具體實(shí)施方式
所描述的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
效率高三種試驗(yàn)項(xiàng)目可以通過(guò)聯(lián)合控制不同接觸器實(shí)現(xiàn)，減少接線的時(shí)間。損耗低用低壓大電流的工況可完成功率考核試驗(yàn)，節(jié)能。投資少不需要構(gòu)建1 1的試驗(yàn)環(huán)境。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
9
權(quán)利要求
1.一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括功率考核電源(1)、充放電回路 (2)、二次濾波電路(3)、機(jī)車模擬電源(4)、阻抗負(fù)載(5)、牽引變流器(6)、冷卻系統(tǒng)(7)、逆變器阻抗負(fù)載(8)和測(cè)控系統(tǒng)(9)，功率考核電源(1)與充放電回路(2)相連，充放電回路 (2)與二次濾波電路(3)相連，充放電回路(2)和二次濾波電路(3)還分別與牽引變流器(6) 相連，機(jī)車模擬電源(4)的輸出端分別與阻抗負(fù)載(5)和牽引變流器(6)相連，牽引變流器 (6)的輸出端連接逆變器阻抗負(fù)載(8)，牽引變流器(6)分別與冷卻系統(tǒng)(7)和測(cè)控系統(tǒng)(9) 相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的功率考核電源(1)包括調(diào)壓器(TM2)、整流變壓器(TM3)、整流橋(14)、開關(guān)(QSl)和熔斷器(FU1)， 調(diào)壓器(TM2)與整流變壓器(TM3)相連，整流變壓器(TM3)與整流橋(14)相連，熔斷器(FUl) 連接在整流橋(14)的輸出端，開關(guān)(QSl)連接在整流橋(14)的輸出端與地之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的機(jī)車模擬電源(4)包括牽引變壓器(TM1)、電感單元(19)和第四接觸器單元(18)，牽引變壓器 (TMl)的三相輸出繞組與電感單元(19)相連，電感單元(19)與第四接觸器單元(18)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的阻抗負(fù)載(5)為四象限阻抗負(fù)載，阻抗負(fù)載(5)包括第二接觸器單元(16)、單相電阻單元(20)和單相電感單元(21)，第二接觸器單元(16)與單相電感單元(21)相連，單相電感單元(21)與單相電阻單元(20)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的逆變器阻抗負(fù)載(8)包括第三接觸器單元(17)、三相電阻單元(22)和三相電感單元(23)，第三接觸器單元(17)與三相電感單元(23)相連，三相電感單元(23)與三相電阻單元(22)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的充放電回路(2)包括直流快速斷路器(QF1)、第一接觸器單元(15)和電阻單元，所述的第一接觸器單元(15)包括第一接觸器(KM1)、第二接觸器(KM2)和第三接觸器(KM3)，所述的電阻單元包括第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)，第二接觸器(KM2)與第一電阻(Rl)串聯(lián)再與第一接觸器(KMl)并聯(lián)后與直流快速斷路器(QFl)串聯(lián)，第三接觸器(KM3)與第二電阻(R2)串聯(lián)后再并聯(lián)在第一電阻(Rl)與熔斷器(FUl)之間；所述的二次濾波電路(3)包括第四接觸器 (KM4)和濾波電感(L4)，第四接觸器(KM4)與濾波電感(L4)相并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的測(cè)控系統(tǒng)(9)包括信號(hào)調(diào)理電路(10)、工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)、PLC (12)和控制電源(13)，信號(hào)調(diào)理電路(10)分別與牽引變流器(6)和逆變器阻抗負(fù)載(8)相連，信號(hào)調(diào)理電路(10)與工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)相連，工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)與PLC (12)相連，控制電源(13)與牽引變流器(6)相連，并為牽引變流器(6)提供IlOV電源，工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)包括PCI采集卡、 PR0FIBUS卡和MVB卡；工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)通過(guò)PR0FIBUS總線、PLC (12)和第一線束(B1、B2) 控制機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器合閘；工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)通過(guò)PR0FIBUS總線、PLC (12)和第一線束(B1、B2)采集機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置里的接觸器狀態(tài)信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī) (11)通過(guò)PCI總線、信號(hào)調(diào)理電路(10)、第二線束(B3)和電流電壓傳感器(S6、S7、S8)采集牽引變流器(6)的輸入輸出電壓電流信號(hào)；工業(yè)計(jì)算機(jī)(11)通過(guò)MVB卡、第三線束(B4) 將工作指令發(fā)送給牽引變流器(6)，并通過(guò)MVB卡和第三線束(B4)采集牽引變流器(6)的狀態(tài)信號(hào)。
8.一種利用權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置進(jìn)行機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)的方法，其特征在于，所述的試驗(yàn)方法包括斬波回路試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟由二次濾波電路(3)、機(jī)車模擬電源(4)、牽引變流器(6)、冷卻系統(tǒng)(7)和測(cè)控系統(tǒng)(9) 組成斬波回路試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器(6)的過(guò)壓斬波回路的功能與性能是否正常進(jìn)行考核；試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器(KM4)和第二接觸器單元(16)，牽引變流器(6)中的整流器三重四象限同時(shí)工作，輸入電壓經(jīng)四象限脈沖整流，輸出直流電給三組過(guò)壓斬波回路供電，同時(shí)對(duì)三組過(guò)壓斬波回路進(jìn)行功率考核，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，聯(lián)合控制第四接觸器(KM4)和第二接觸器單元(16)，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法，其特征在于，所述的試驗(yàn)方法包括輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟由二次濾波電路(3)、機(jī)車模擬電源(4)、牽引變流器(6)、冷卻系統(tǒng)(7)、逆變器阻抗負(fù)載(8)和測(cè)控系統(tǒng)(9)組成輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器(6)的系統(tǒng)功能是否正常進(jìn)行考核；試驗(yàn)時(shí)閉合第四接觸器(KM4)、第二接觸器單元(16)和第三接觸器單元(17)，牽引變流器(6)中的三重四象限整流器及逆變器同時(shí)工作，輸入電壓經(jīng)四象限脈沖整流，輸出直流電給三組逆變器供電，逆變器輸出接逆變器阻抗負(fù)載(8)，試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)故障，聯(lián)合控制第四接觸器(KM4)、第二接觸器單元(16)和第三接觸器單元(17)，實(shí)現(xiàn)單組回路試驗(yàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)方法，其特征在于，所述的試驗(yàn)方法包括功率考核試驗(yàn)過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟由功率考核電源(1)、充放電回路(2)、阻抗負(fù)載(5)、牽引變流器(6)、冷卻系統(tǒng)(7)、逆變器阻抗負(fù)載(8)和測(cè)控系統(tǒng)(9)組成功率考核試驗(yàn)?zāi)K，對(duì)牽引變流器(6)的性能進(jìn)行考核；試驗(yàn)時(shí)閉合第二接觸器單元(16)和第三接觸器單元(17)，牽引變流器(6)的直流環(huán)節(jié)輸入直流電壓，同時(shí)考核三重四象限整流器和逆變器，當(dāng)四象限整流器的輸出電壓低于額定值時(shí)，四象限整流器的輸出電流為四象限整流器的額定考核電流；逆變器的輸出電壓低于額定值時(shí)，逆變器的輸出電流為逆變器的額定考核電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)車牽引變流器試驗(yàn)裝置及其方法，該裝置包括功率考核電源、充放電回路、二次濾波電路、機(jī)車模擬電源、阻抗負(fù)載、牽引變流器、冷卻系統(tǒng)、逆變器阻抗負(fù)載和測(cè)控系統(tǒng)，功率考核電源與充放電回路相連，充放電回路與二次濾波電路相連，充放電回路和二次濾波電路還分別與牽引變流器相連，機(jī)車模擬電源的輸出端分別與阻抗負(fù)載和牽引變流器相連，牽引變流器的輸出端連接逆變器阻抗負(fù)載，牽引變流器分別與冷卻系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)相連。試驗(yàn)方法包括牽引變流器的斬波回路試驗(yàn)、輕載聯(lián)調(diào)試驗(yàn)、功率考核試驗(yàn)三個(gè)過(guò)程。本發(fā)明所描述的技術(shù)方案能夠?qū)C(jī)車牽引變流器進(jìn)行全面的性能測(cè)試，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，環(huán)保節(jié)能。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102435899SQ20111031136
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者盧梅琪, 張瑜, 文良浩, 施蔚加, 許水平, 陳小華 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司