[發明專利]一種大功率變流器低溫試驗方法

有效

• 申請號: 201610593784.2
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN107656148B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 陳新;王益民;張智;吳永生;郭玉濤;張祥珊;王鵬;鄧樵軒;譚偉珍;余鋒;歐鴻洲
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明公開一種大功率變流器低溫試驗方法，在環境箱低溫穩定后，開啟冷卻塔，此時冷卻塔利用環境箱內的冷空氣對變流器和冷卻塔中的冷卻液進行冷卻，通過熱交換，冷卻液溫度可以快速降至環境箱低溫環境溫度，同時冷卻液也將變流器中各部件迅速冷卻，極大提高了熱平衡速率，熱平衡時間由16h～20h縮短至8h～10h，節約了大量試驗時間和能耗。本方法測試了大功率變流器低溫狀態下全功率特性試驗方法，全面考核了變流器和冷卻塔低溫狀態下的性能，能有效驗證變流器產品低溫環境下的適應能力。在環境箱帶熱負載能力足夠大的前提下，將冷卻塔一起放入環境箱中進行低溫試驗，最真實的模擬了變流器的低溫啟動工況，真實有效的驗證了變流器低溫啟動性能。

技術領域

本發明涉及變流器試驗領域，更具體地，涉及一種大功率變流器低溫試驗方法。

背景技術

變流器是軌道交通車輛的核心部件，為了更好的驗證變流器對于低溫環境的適應能力，變流器性能試驗都需要進行低溫試驗。根據GB/2423.1-2008的要求，低溫試驗首先需要變流器在不通電情況下，在低溫環境下達到熱平衡，然后進行低溫啟動試驗和性能試驗。

大功率變流器產品質量和體積都很大且自帶有熱容量很大的冷卻液，低溫試驗時變流器達到熱平衡需要很長的時間。為了更真實的考核變流器在低溫環境下的性能，需要將變流器配套的冷卻塔一并放入環境箱中進行試驗。

現有低溫試驗變流器的主電路不通電，并將冷卻塔放在環境箱外面，僅在低溫溫度穩定后，給牽引控制單元(Traction Control Unit, TCU)提供DC110V電源，觀察TCU啟動是否正常，沒有考核變流器低溫狀態下的全功率特性。大功率變流器產品質量和體積都很大且自帶有熱容量很大的冷卻液，低溫試驗時變流器達到熱平衡需要很長的時間，大概需要16h～20h。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種大功率變流器低溫試驗方法，真實有效的驗證了變流器的低溫性能，采用了開啟冷卻塔加速熱平衡的方法，極大縮短了試驗所需時間，減少了電能消耗，提高了試驗效率。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種大功率變流器低溫試驗方法，所述大功率變流器低溫試驗方法包括以下步驟：

S1：將變流器和冷卻塔吊裝到環境箱樣品車上；

S2：搭建臺位：網壓為25kV±0.5kV下，將變流器的輸入端接入變壓器的輸出端，變流器的輸出端接阻感負載，將控制電路接好；

S3：將冷卻塔和變流器連接起來，添加冷卻液；

S4：變流器試運行：給控制電路接通電源，啟動TCU，觀察TCU啟動是否正常；TCU正常啟動后，啟動變流器的整流模塊和逆變模塊，調節變流器使逆變模塊保持≥100A的輸出電流，觀察逆變模塊的輸出是否正常，變流器正常工作5min～10min后停機；

S5：試驗剖面設計：將環境箱的溫度從室溫降至-40℃，待環境箱溫度穩定在-40℃后，開啟冷卻塔，此時冷卻塔利用環境箱內的冷空氣對變流器和冷卻塔中的冷卻液進行冷卻，通過熱交換，冷卻液溫度可以快速降至環境箱低溫環境溫度，同時冷卻液也將變流器中各部件迅速冷卻，極大提高了熱平衡速率，熱平衡時間由16h～20h縮短至8h～10h；2h后關閉冷卻塔，變流器在-40℃環境下保持8h，8h后將變流器和冷卻塔啟動并按照步驟S4的過程進行變流器性能測試，性能測試結束后，關閉變流器和冷卻塔；

S6：將環境箱的溫度從-40℃升至室溫，并在室溫條件下恢復2h，2h后重新按照步驟S4的過程進行性能測試。

在一種優選的方案中，步驟S1中，為維持環境箱溫度均勻性，冷卻塔和變流器的出風應和環境箱的強迫風方向保持一致，出風口對準環境箱的回風口。

在一種優選的方案中，所述控制電路為DC110V控制電路。