本發(fā)明涉及軌道交通牽引系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種地鐵列車牽引逆變器高壓帶負(fù)載測(cè)試平臺(tái)。

背景技術(shù)：

地鐵列車牽引系統(tǒng)逆變模塊作為一套專用于軌道交通的專業(yè)設(shè)備，大多設(shè)備來(lái)自于進(jìn)口，因技術(shù)和市場(chǎng)壟斷，其控制方式、模塊接口、器件功能等信息并不對(duì)外開(kāi)放，市場(chǎng)上并無(wú)針對(duì)地鐵列車牽引系統(tǒng)逆變模塊進(jìn)行帶負(fù)載試驗(yàn)的專用設(shè)備。本實(shí)用新型可填補(bǔ)這一市場(chǎng)空白，能對(duì)地鐵列車牽引系統(tǒng)逆變模塊進(jìn)行帶負(fù)載試驗(yàn)，判斷逆變模塊功能的完整，發(fā)現(xiàn)逆變模塊的故障，為地鐵列車運(yùn)行和維修提供輔助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種地鐵列車牽引逆變器高壓帶負(fù)載測(cè)試平臺(tái)，不光具備各型號(hào)列車牽引系統(tǒng)功率模塊關(guān)鍵器件如IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)器等的常規(guī)測(cè)試的能力，還具備牽引系統(tǒng)功率模塊整機(jī)動(dòng)態(tài)測(cè)試能力，可模擬車輛正常運(yùn)行環(huán)境，為模塊提供全面、準(zhǔn)確的測(cè)試環(huán)境，同時(shí)本平臺(tái)還具備設(shè)備組成簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)便、安全性高且成本低等特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種地鐵列車牽引逆變器高壓帶負(fù)載測(cè)試平臺(tái)，包括：DC1500V 靜調(diào)電源柜、高壓電源柜、濾波設(shè)備、牽引逆變模組、負(fù)載、主逆變器測(cè)試控制臺(tái)，其特征在于，所述DC1500V靜調(diào)電源柜連接所述高壓電源柜，所述高壓電源柜連接濾波設(shè)備，所述濾波設(shè)備連接所述牽引逆變模組，所述牽引逆變模組連接三相負(fù)載。

進(jìn)一步地，所述主逆變器測(cè)試控制臺(tái)包括按鈕指示燈、工控機(jī)、控制軟件、示波器、便攜式操作終端，通過(guò)所述主逆變器測(cè)試控制臺(tái)判斷反饋脈沖是否正常及逆變模塊功能的完整性。

進(jìn)一步地，所述主逆變器是集三相全橋逆變器與制動(dòng)斬波與一體的牽引功率模塊。

進(jìn)一步地，所述高壓電源柜分為三個(gè)彼此獨(dú)立的隔間以提供必要的電氣防護(hù)措施，降低相互之間的干擾，分別為：高壓接線隔間、主逆變電源隔間、弱電控制隔間。

進(jìn)一步地，所述濾波設(shè)備包括一種電源濾波柜，內(nèi)部含由LC濾波電路、放電電路、浪涌吸收電路構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述牽引逆變模組包括一個(gè)機(jī)座，用于固定主逆變模塊的安裝座，并且可以用于主逆變模塊溫度檢測(cè)及冷卻。

進(jìn)一步地，所述負(fù)載由三相感性負(fù)載和制動(dòng)電阻兩部分組成。

本實(shí)用新型模擬列車牽引系統(tǒng)控制單元產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并控制脈沖的開(kāi)啟和關(guān)斷。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制，滿足線性調(diào)整逆變器輸出功率的功能要求。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)列車牽引系統(tǒng)功率模塊反饋脈沖的檢測(cè)，判斷反饋脈沖是否正常，依次判斷逆變模塊功能的完整性，發(fā)現(xiàn)逆變模塊的故障，在短路、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫等異常情況下及時(shí)保護(hù)。

1、主逆變器

主逆變器是集三相全橋逆變器與制動(dòng)斬波與一體的牽引功率模塊。如圖1，其中三相全橋電路在微處理器的閉環(huán)控制下運(yùn)行，產(chǎn)生 VVVF輸出，在低頻段采用異步調(diào)制方式，載波頻率相對(duì)提高，改善輸出特性對(duì)稱性；中頻段采用分段同步調(diào)制方式，輸出三相波形嚴(yán)格對(duì)稱；高頻段采用方波輸出，使輸出效率最高。而制動(dòng)斬波部分在電阻制動(dòng)時(shí)將電流消耗在制動(dòng)電阻上。

2、試驗(yàn)臺(tái)主要設(shè)備構(gòu)成

主逆變器試驗(yàn)臺(tái)主要由高壓電源柜、濾波電感器、試驗(yàn)機(jī)座、三相負(fù)載、測(cè)試控制臺(tái)幾個(gè)部分組成。見(jiàn)圖2。

系統(tǒng)1500V高壓電源由地鐵1500V靜調(diào)電源柜引出，經(jīng)高壓電源柜底部線槽出線接入主逆變器試驗(yàn)臺(tái)電源濾波柜，電源經(jīng)過(guò)濾波后接入中壓電氣箱；中壓電氣箱高壓側(cè)輸出端經(jīng)底部線槽接入主逆變器試驗(yàn)臺(tái)輸入端；試驗(yàn)臺(tái)輸出端由底部線槽接入中壓電氣箱中壓輸入側(cè)，再由中壓電氣箱中壓輸出側(cè)連接負(fù)載。

主逆變模塊測(cè)試控制臺(tái)控制各個(gè)斷路器、接觸器的合閘和分閘，控制各控制板件工作模式，并且通過(guò)讀取設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)位置的傳感器和儀器儀表信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

2.1高壓電源柜

高壓電源柜分為三個(gè)彼此獨(dú)立的隔間以提供必要的電氣防護(hù)措施，降低相互之間的干擾，分別為：高壓接線隔間、主逆變電源隔間、弱電控制隔間。

高壓電源柜作為專門的電源分配柜：

用來(lái)引入、隔離和分配1500V直流母線電源；

用來(lái)接地隔離1500V輸入電路，保護(hù)操作檢修人員安全；

對(duì)母線過(guò)電壓過(guò)電流進(jìn)行有效保護(hù)的機(jī)柜；

用于上電瞬間電流抑制的預(yù)充電電路。

2.2電源濾波柜

電源濾波柜內(nèi)部含由LC濾波電路、放電電路、浪涌吸收電路構(gòu)成：

用于抑制IGBT頻繁開(kāi)通關(guān)斷、以及電流諧波對(duì)母線產(chǎn)生的干擾，保證輸入電壓的穩(wěn)定，也減小傳到及輻射干擾，避免對(duì)周邊電子設(shè)備而產(chǎn)生的誤動(dòng)作及誤顯示；

用于1500V供電電路斷電后，儲(chǔ)能器件中的能量釋放；

用于高斷、接觸器分合瞬間的電壓尖峰吸收。

2.3實(shí)驗(yàn)機(jī)座

用于固定主逆變模塊的安裝座；

用于主逆變模塊溫度檢測(cè)及冷卻。

2.4負(fù)載

負(fù)載由三相感性負(fù)載和制動(dòng)電阻兩部分組成。感性負(fù)載為三相逆變模塊提供負(fù)載，模擬實(shí)際運(yùn)行中電機(jī)，在測(cè)試中讓模塊輸出電流能達(dá)到其允許最大值。

制動(dòng)電阻為不銹鋼電阻，其特點(diǎn)是耐受脈沖能量能力較強(qiáng)，模擬實(shí)際車運(yùn)行中斬波制動(dòng)情況，測(cè)試斬波部分是否能正常工作。

主負(fù)載及制動(dòng)電阻均采用冷卻風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷，并裝有溫度傳感器。

2.5主逆變器測(cè)試控制臺(tái)

主逆變測(cè)試控制臺(tái)：

主逆變測(cè)試控制臺(tái)(含按鈕指示燈、工控機(jī)、控制軟件、打印機(jī)、 UPS電源)、示波器、便攜式操作終端等組成。

測(cè)試控制臺(tái)位于控制間內(nèi)，采用220V/380V供電，琴臺(tái)式結(jié)構(gòu)?？刂婆_(tái)的上部是操作和顯示區(qū)域，有顯示器、牽引控制器、按鈕、指示燈等；下部柜子內(nèi)是低壓電氣控制柜，主要是繼電器、接觸器、計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、接線排、測(cè)試儀器等。測(cè)試控制臺(tái)給試驗(yàn)設(shè)備提供所有的控制信號(hào)、風(fēng)機(jī)電源并接受所有的反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引逆變模塊運(yùn)行的控制和檢測(cè)。

用于控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主逆變測(cè)試系統(tǒng)所有設(shè)備的啟停等控制命令的輸入及顯示、人機(jī)界面、安全保護(hù)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)輸出。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型是一種集成的對(duì)列車牽引系統(tǒng)功率模塊進(jìn)行測(cè)試的平臺(tái)，不但可進(jìn)行單項(xiàng)電氣元器件性能測(cè)試，更可模擬列車控制單元發(fā)出信號(hào)脈沖進(jìn)行模塊的動(dòng)態(tài)測(cè)試，以此來(lái)初步判斷被檢測(cè)模塊是否符合要求，能否完成長(zhǎng)期上道工作任務(wù)。

本實(shí)用新型所測(cè)試的模塊各電氣元件數(shù)據(jù)可一次性集成獲取，系統(tǒng)集成度高，數(shù)據(jù)處理速度快，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高效性和及時(shí)性，真正做到了低成本高效能。

本實(shí)用新型較之傳統(tǒng)單項(xiàng)測(cè)試儀器儀表的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、精確測(cè)試功率模塊各項(xiàng)電氣元件的性能；

2、初步判定組成模塊的各電氣元件之間的兼容性、配合度；

3、測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例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)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為主逆變器試驗(yàn)臺(tái)原理圖框圖；

圖2為主逆變器的電路圖；

圖3為實(shí)驗(yàn)機(jī)座結(jié)構(gòu)圖；其中，1-風(fēng)道；2-ocu模塊；3-風(fēng)機(jī)。

圖4為負(fù)載結(jié)構(gòu)圖；其中，4-制動(dòng)電阻箱；5-感性負(fù)載；6-風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和 /或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

本實(shí)用新型用于對(duì)列車牽引逆變模塊進(jìn)行檢測(cè)，不僅可以測(cè)試關(guān)鍵器件的性能參數(shù)，同時(shí)可以對(duì)模塊整機(jī)的性能進(jìn)行試驗(yàn)，可以較為方便的鑒別模塊性能是否滿足使用要求。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)以滿足牽引逆變模塊的各項(xiàng)例行試驗(yàn)為目的，將多種儀器有機(jī)結(jié)合，通過(guò)軟件程序進(jìn)行資源的調(diào)配和控制，模擬列車運(yùn)行時(shí)牽引逆變模塊的工作狀態(tài)，對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，判斷模塊是否正常工作。

本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)主要可分為五部分：高壓電源柜、濾波電感器、試驗(yàn)機(jī)座、三相負(fù)載、測(cè)試控制臺(tái)。

高壓電源柜分為三個(gè)彼此獨(dú)立的隔間以提供必要的電氣防護(hù)措施，降低相互之間的干擾，分別為：高壓接線隔間、主逆變電源隔間、弱電控制隔間。

系統(tǒng)1500V高壓電源由地鐵1500V靜調(diào)電源柜引出，經(jīng)高壓電源柜底部線槽出線接入主逆變器試驗(yàn)臺(tái)電源濾波柜，電源經(jīng)過(guò)濾波后接入中壓電氣箱；中壓電氣箱高壓側(cè)輸出端經(jīng)底部線槽接入主逆變器試驗(yàn)臺(tái)輸入端；試驗(yàn)臺(tái)輸出端由底部線槽接入中壓電氣箱中壓輸入側(cè)，再由中壓電氣箱中壓輸出側(cè)連接負(fù)載。

電源濾波柜內(nèi)部含由LC濾波電路、放電電路、浪涌吸收電路構(gòu)成：。用于抑制IGBT頻繁開(kāi)通關(guān)斷、以及電流諧波對(duì)母線產(chǎn)生的干擾，保證輸入電壓的穩(wěn)定，也減小傳到及輻射干擾，避免對(duì)周邊電子設(shè)備而產(chǎn)生的誤動(dòng)作及誤顯示；用于1500V供電電路斷電后，儲(chǔ)能器件中的能量釋放；用于高斷、接觸器分合瞬間的電壓尖峰吸收。

實(shí)驗(yàn)機(jī)座用于固定主逆變模塊的安裝座；用于主逆變模塊溫度檢測(cè)及冷卻。

負(fù)載由三相感性負(fù)載和制動(dòng)電阻兩部分組成。

感性負(fù)載為三相逆變模塊提供負(fù)載，模擬實(shí)際運(yùn)行中電機(jī)，在測(cè)試中讓模塊輸出電流能達(dá)到其允許最大值。

制動(dòng)電阻為不銹鋼電阻，其特點(diǎn)是耐受脈沖能量能力較強(qiáng)，模擬實(shí)際車運(yùn)行中斬波制動(dòng)情況，測(cè)試斬波部分是否能正常工作。

主負(fù)載及制動(dòng)電阻均采用冷卻風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷，并裝有溫度傳感器。

主逆變測(cè)試控制臺(tái)(含按鈕指示燈、工控機(jī)、控制軟件、打印機(jī)、 UPS電源)、示波器、便攜式操作終端等組成。

測(cè)試控制臺(tái)位于控制間內(nèi)，采用220/380V供電，琴臺(tái)式結(jié)構(gòu)。控制臺(tái)的上部是操作和顯示區(qū)域，有顯示器、牽引控制器、按鈕、指示燈等；下部柜子內(nèi)是低壓電氣控制柜，主要是繼電器、接觸器、計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、接線排、測(cè)試儀器等。測(cè)試控制臺(tái)給試驗(yàn)設(shè)備提供所有的控制信號(hào)、風(fēng)機(jī)電源并接受所有的反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引逆變模塊運(yùn)行的控制和檢測(cè)。

本產(chǎn)品除了具有完善的功能、較高的測(cè)試精度之外，還擁有良好的人機(jī)交互界面，非常方便人員操作，可用于牽引逆變模塊的日常檢測(cè)和維修后試驗(yàn)，能夠極大的提高工作效率。

本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于設(shè)備實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。