[發(fā)明專利]一種逆變器輕載模擬測試裝置及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110215872.6
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102305915A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小文;劉偉良;蘇理;陳明奎;羊利芬;余長超
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種逆變器測試裝置及其方法，尤其是涉及一種應(yīng)用于逆變器的輕載模擬測試裝置及其方法，通過該裝置及其方法可以方便地對逆變器的各項(xiàng)電氣參數(shù)進(jìn)行測試，也可以應(yīng)用于動車、機(jī)車或車輛入庫檢修過程中的逆變器輕載模擬測試。

背景技術(shù)

逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的電源裝置，主要由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成，包括主牽引逆變器、輔助逆變器等幾種類型。它們是用在機(jī)車、動車、高鐵、地鐵車輛上的大功率電氣設(shè)備。以機(jī)車上為機(jī)車或地鐵車輛的牽引電機(jī)提供電源的主牽引逆變器為例，其正常工作時(shí)，輸入額定電壓為DC1500V，（波動范圍在DC1050V～DC1875V之間），輸出為0V～1400V、800A的三相交流電。

在逆變器生產(chǎn)之后，需要有專用的測試裝置對其眾多的電氣參數(shù)進(jìn)行測試。目前，制造單位在生產(chǎn)出逆變器后，一般是將測試合格后的DCU（Driver?Control?Unit，傳動控制單元）機(jī)箱組裝在主牽引逆變器中，按照主牽引逆變器實(shí)際工作狀況，構(gòu)建1∶1測試環(huán)境，即由外部提供DC1500V電源和承受1400V、600A的電阻電感負(fù)載。具體步驟是：將電源、負(fù)載與主牽引逆變器連接，然后對各項(xiàng)電氣參數(shù)進(jìn)行測試。

若按1∶1的方式進(jìn)行測試，則專用測試裝置需要提供DC1050V～DC1875V的可調(diào)電壓以及大于1兆伏安的功率。這樣的專用測試裝置在測量過程中涉及到高電壓、大電流，因此測試環(huán)境比較危險(xiǎn)和復(fù)雜，為保證測試人員的人身安全，對防護(hù)等級要求較嚴(yán)格，并且成本高、、造價(jià)昂貴，還存在測試安全方面的問題。

逆變器隨整車交付給用戶使用后，在動車、機(jī)車或車輛入庫檢修時(shí)，用戶也需要專用測試裝置來確定逆變器的各項(xiàng)參數(shù)，以便判斷檢修后逆變器是否合格，能否繼續(xù)使用。對于逆變器的使用方—用戶，在機(jī)車或車輛入庫檢修時(shí)，雖能較容易地對逆變器的機(jī)械部件進(jìn)行檢修維護(hù)，但是卻很難有條件單獨(dú)為逆變器的電氣部件測試來構(gòu)建1∶1測試環(huán)境，因此在機(jī)車或車輛入庫檢修時(shí)期，用戶很難掌握逆變器的詳細(xì)電氣參數(shù)性能。

在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，一種于2008年01月16日申請，并于2008年07月09日公開，公開號為CN101216520A的中國發(fā)明專利申請《牽引逆變器控制板專用測試電路》中提供了一種針對牽引逆變器控制板進(jìn)行測試的技術(shù)方案，這種針對牽引逆變器控制板設(shè)計(jì)的專用測試電路由信號生成電路、顯示電路和電源三部分構(gòu)成。信號生成電路包括轉(zhuǎn)速信號生成電路、電流信號生成電路、電壓信號生成電路和開關(guān)量信號生成電路。顯示電路就是PWM輸出顯示電路。本發(fā)明模擬牽引逆變器的外部工作狀態(tài),在生產(chǎn)實(shí)踐中可以方便地測試牽引逆變器控制板是否能夠正常工作,在調(diào)試中也可以方便地檢查程序設(shè)計(jì)是否達(dá)到要求。但是根據(jù)該技術(shù)方案，也只能測試到控制板的部分電氣特性參數(shù)，而且測試的操作過程復(fù)雜，此外，該技術(shù)方案中未涉及到牽引逆變器整機(jī)電氣參數(shù)測試。

因此很有必要設(shè)計(jì)一套針對逆變器的輕載模擬測試裝置，制造單位可通過此裝置方便地對逆變器各項(xiàng)電氣參數(shù)進(jìn)行測試，另外用戶也可利用此裝置，在動車、機(jī)車或車輛入庫檢修時(shí)測試逆變器的各項(xiàng)參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種逆變器輕載模擬測試裝置及其方法，該裝置及其方法能夠方便快速地實(shí)現(xiàn)對逆變器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測量，大大提高工作效率，同時(shí)提高了測試環(huán)境的安全性，大大降低了測試成本和測試空間。

本發(fā)明具體提供了一種逆變器輕載模擬測試裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種逆變器輕載模擬測試裝置，包括：阻感負(fù)載單元，充電電路單元，可調(diào)電源單元、控制電源單元、控制系統(tǒng)單元、傳感檢測單元,測試程序模塊，阻感負(fù)載單元與牽引逆變器的輸出口相連；充電電路單元與牽引逆變器的輸入口相連，對牽引逆變器中的電容進(jìn)行充電；控制電源單元與牽引逆變器的電源輸入端相連；控制系統(tǒng)單元與牽引逆變器的通信端口相連；傳感檢測單元與牽引逆變器的信號接口相連，發(fā)出或接收各種數(shù)字或模擬信號；測試程序模塊加載至牽引逆變器的傳動控制單元時(shí)，使?fàn)恳孀兤鞯膫鲃涌刂茊卧ぷ髟跍y試模式。

作為本發(fā)明一種逆變器輕載模擬測試裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，可調(diào)電源單元的輸出電壓范圍為直流77V～137V。控制電源單元的輸出電壓為直流110V。

作為本發(fā)明一種逆變器輕載模擬測試裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，控制系統(tǒng)單元與牽引逆變器的通信端口通過RS232、RS485、CAN、MVB、以太網(wǎng)中的一種或多種通信方式進(jìn)行信息傳輸。

本發(fā)明還另外提供了一種利用上述逆變器輕載模擬測試裝置進(jìn)行逆變器輕載模擬測試的方法的技術(shù)方案，該方法包括以下步驟：