用于地鐵車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于地鐵車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城市軌道交通的快速發(fā)展，牽引逆變器(如0NIX1500型牽引逆變器)在城市地鐵車輛系統(tǒng)的牽引控制中得到廣泛應(yīng)用。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，其運(yùn)行故障不斷發(fā)生；同時(shí)，根據(jù)定期維保的要求，城市軌道交通車輛系統(tǒng)都將進(jìn)入大修周期。其中的車輛系統(tǒng)牽引逆變器系統(tǒng)面臨功能測(cè)試復(fù)雜、故障診斷難度大、設(shè)備器件更換成本高等特點(diǎn)。
[0003]0NIX1500型交流牽引系統(tǒng)是專用于電力機(jī)車、輕軌地鐵動(dòng)車的VVVF交流傳動(dòng)系統(tǒng)(VVVF意為可變電壓、可變頻率，也就是變頻調(diào)速系統(tǒng))，其組成主要有三部分:1)牽引電子控制單元，該控制單元使用2個(gè)32位微處理器:美國(guó)intel公司i960CA級(jí)微處理器進(jìn)行一般的處理與監(jiān)控功能，美國(guó)TI公司TM320C31信號(hào)處理器進(jìn)行快速精確計(jì)算和準(zhǔn)確的功率控制；2)3300V、1200A、IGBT組成電壓型三相橋式逆變器；3) 185kW全封閉自通風(fēng)三相鼠籠式牽引電機(jī)。
[0004]在牽引逆變器各組成部分中，牽引控制器Agate、牽引逆變模塊PMl和牽引制動(dòng)模塊PM2是最重要的模塊。這三個(gè)模塊也是功能檢測(cè)、故障診斷以及維修更換的難點(diǎn)。目前，這些模塊的檢測(cè)主要依賴國(guó)外廠商提供的專用檢測(cè)儀器，且存在故障檢測(cè)不完備、響應(yīng)不及時(shí)等缺陷。同時(shí)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要將牽引逆變器安裝到電力機(jī)車上，采用實(shí)際運(yùn)行的方法檢測(cè)，這就占用了大量線路試驗(yàn)時(shí)間，這就為城市軌道交通車輛系統(tǒng)的正常運(yùn)行和大修保障帶來(lái)了很大難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種方便實(shí)用的車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置，以實(shí)現(xiàn)牽引逆變控制器的功能快速檢測(cè)和故障快速識(shí)別，并滿足牽引逆變器功能測(cè)試和故障檢測(cè)等設(shè)備大修要求，從而提高牽引逆變器的測(cè)試檢修效率。為此，本實(shí)用新型提出一種用于地鐵車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:
[0007]本實(shí)用新型提供了一種用于地鐵車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置，所述牽引逆變控制器包括牽引變流器單元和輔助變流器單元，其特點(diǎn)在于，所述專用測(cè)試裝置包含電源生成系統(tǒng)、控制生成系統(tǒng)和負(fù)載生成系統(tǒng)。
[0008]其中，所述電源生成系統(tǒng)包括保護(hù)控制柜、調(diào)壓器柜、整流電源柜和隔離開關(guān)柜，所述電源生成系統(tǒng)用于為所述牽引逆變控制器、所述控制生成系統(tǒng)以及所述負(fù)載生成系統(tǒng)供電。
[0009]所述控制生成系統(tǒng)包括手動(dòng)控制屏、手動(dòng)控制柜、PLC控制柜、變流器控制邏輯適配器。其中PLC全稱為programmable logic controller，譯為可編程控制器。PLC控制柜即可編程控制控制柜，本實(shí)用新型中的控制柜可實(shí)現(xiàn)電機(jī)開關(guān)的控制。
[0010]所述負(fù)載生成系統(tǒng)包括中間接觸器模塊、制動(dòng)電阻負(fù)載、牽引電機(jī)負(fù)載、蓄電池負(fù)載及輔逆電阻負(fù)載。
[0011]較佳地，所述電源生成系統(tǒng)能夠根據(jù)所述牽引變流器單元和所述輔助變流器單元的功率測(cè)試需要確定相應(yīng)的電源供電方案，使得一外部電源經(jīng)所述調(diào)壓器柜調(diào)節(jié)成O?850Vac的交流電壓，然后通過(guò)所述整流電源柜進(jìn)行三相全橋整流得到O?2000Vdc的直流電源。
[0012]較佳地，所述控制生成系統(tǒng)用于生成測(cè)試控制邏輯和反饋信號(hào)檢測(cè)，以及進(jìn)行測(cè)試檢測(cè)結(jié)果的邏輯判斷。
[0013]較佳地，所述專用測(cè)試裝置中所述PLC控制柜用于提供自動(dòng)控制，所述手動(dòng)控制柜和所述手動(dòng)控制屏用于提供手動(dòng)控制。
[0014]較佳地，所述負(fù)載生成系統(tǒng)用于配置牽引逆變器功能測(cè)試和故障檢測(cè)所需的變流器負(fù)載，以及執(zhí)行牽引變流器單元或輔助變流器單元的出力測(cè)試。
[0015]較佳地，所述電源生成系統(tǒng)中的保護(hù)控制柜用于對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)和控制，所述隔離開關(guān)柜用于一試驗(yàn)用電源的最后一級(jí)投入與切除，以及提供安全放電。
[0016]較佳地，所述手動(dòng)控制屏包括電源控制屏、投切控制屏、負(fù)載控制屏和測(cè)量控制屏，所述手動(dòng)控制柜包括220V交流單相隔離輸出、I1V直流雙路隔離輸出、24V直流雙路隔離輸出和15V直流雙路隔離輸出，所述PLC控制柜包括PLC控制模塊、工控機(jī)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊和串口通信接口模塊。
[0017]較佳地，所述牽引電機(jī)負(fù)載用于模擬所述牽引逆變控制器的電機(jī)負(fù)載、以及用作所述牽引變流器單元的輕載出力試驗(yàn)的負(fù)載，所述輔逆電阻負(fù)載用于模擬所述輔助變流器單元的電阻負(fù)載、以及用作所述輔助變流器單元的交流輕載出力測(cè)試的負(fù)載；所述制動(dòng)電阻負(fù)載用作所述牽引逆變控制器的再生制動(dòng)功能測(cè)試的負(fù)載；所述蓄電池負(fù)載用于測(cè)試所述輔助變流器單元的交流輕載出力、以及用作一中間接觸器。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)生成牽引逆變控制器主回路運(yùn)行所需要的電源輸入和功率負(fù)載以及相應(yīng)的控制邏輯，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛系統(tǒng)牽引逆變器主回路控制功能進(jìn)行測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)牽引逆變器主回路運(yùn)行的控制邏輯和控制效果進(jìn)行離線測(cè)試，以判斷其功能是否正常以及相應(yīng)的故障情況，從而為該牽引逆變器的維修和維護(hù)帶來(lái)便利。
[0019]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。
[0020]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:
[0021]本實(shí)用新型的用于地鐵車輛系統(tǒng)的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置，充分考慮了牽引逆變器工作條件和控制流程，模擬牽引逆變器實(shí)際工作狀況和運(yùn)行狀態(tài)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)牽引變流器和輔助變流器的功能測(cè)試和故障診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)快速功能測(cè)試和故障檢測(cè)。同時(shí)，通過(guò)這種離線檢測(cè)，在節(jié)約大量的線路占用時(shí)間同時(shí)，也簡(jiǎn)化了安裝操作難度等，從而節(jié)約成本和提高效率，大大提高了城市軌道交通的系統(tǒng)運(yùn)行能力和維修保障能力。
[0022]本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)，也使其非常適合推廣應(yīng)用于城市軌道交通牽引逆變器的設(shè)備檢測(cè)和維修保障中，方便維護(hù)技術(shù)人員快速掌握牽引逆變器的功能狀態(tài)和故障情況，實(shí)現(xiàn)牽引逆變器的快速維修。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的系統(tǒng)構(gòu)成總圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的電源生成系統(tǒng)組成圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的控制生成系統(tǒng)組成圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的負(fù)載生成系統(tǒng)組成圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的整流電源柜主電路圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的隔離開關(guān)柜主電路圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的投切輸入輸出主電路圖。
[0030]圖8是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的牽引變流器負(fù)載主電路。
[0031]圖9是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置的輔助變流器負(fù)載主電路。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0033]本實(shí)施例的以下結(jié)合【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0034]如圖1所示，本實(shí)施例的牽引逆變控制器的專用測(cè)試裝置包括電源生成系統(tǒng)10、控制生成系統(tǒng)20和負(fù)載生成系統(tǒng)30三部分，其被測(cè)對(duì)象為組成牽引逆變控制器40的牽引變流器單元41和輔助變流器單元42。
[0035]如圖2所示，所述電源生成系統(tǒng)10由保護(hù)控制柜11、調(diào)壓器柜12、整流電源柜13和隔離開關(guān)柜14組成。在進(jìn)行牽引逆變控制器功能測(cè)試和故障檢測(cè)過(guò)程中，電源生成系統(tǒng)10能夠根據(jù)牽引變流器單元41和輔助變流器單元42的功率測(cè)試需要生成相應(yīng)的電源供電方案，使得外部電源接入測(cè)試裝置后，經(jīng)調(diào)壓器調(diào)節(jié)成O?850V的交流電壓，通過(guò)整流電源柜進(jìn)行三相全橋整流成O?2000V的直流電源。保護(hù)控制柜對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)和控制，隔離開關(guān)柜作為試驗(yàn)用電源最后一級(jí)投入與切除，同時(shí)提供安全放電功能。
[0036]其中，整流電源柜13的主電路如圖5所示，隔離開關(guān)柜14的主電路如圖6所示。隔咼開關(guān)柜14由主隔咼開關(guān)IES1,下級(jí)隔咼開關(guān)IES2，IES3，及接地開關(guān)IES-GND組成。
[0037]隔離開關(guān)柜14中投切輸入輸出主電路如圖7所示，其中圖7左端為進(jìn)線端，右端為出線端。其中，K1、K2、K3、L1、L2、L3為直流接觸器，F(xiàn)l和F2為熔斷器(二次絕緣2000V)，100A，可做二次絕緣，Vl?V4為電壓傳感器，Al?A4為電流傳感器，R2和R2為放電電阻4Ω，4kl
[0038]如圖3所不，所述控制生成系統(tǒng)20由手動(dòng)控制屏21、手動(dòng)控制柜22、PLC控制柜23、變流器控制邏輯適配器24及PC端測(cè)試控制軟件25組成。其中，手動(dòng)控制屏21包括電源控制屏211、投切控制屏212、負(fù)載控制屏213和測(cè)量控制屏214 ;手動(dòng)控制柜22包括220V交流單相隔離輸出221、IlOV直流雙路隔離輸出222、24V直流雙路隔離輸出223和15V直流雙路隔離輸出224 ；PLC控制柜23包括PLC控制模塊231、工控機(jī)模塊232、網(wǎng)絡(luò)接口模塊233和串口通信接口模塊234?？刂粕上到y(tǒng)20能夠根據(jù)牽引逆變器功能測(cè)試和故障檢測(cè)的要求，產(chǎn)生相應(yīng)的測(cè)試控制邏輯和反饋信號(hào)檢測(cè)，并進(jìn)行測(cè)試檢測(cè)結(jié)果的邏輯判斷。專用測(cè)試裝置提供自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式，PLC負(fù)責(zé)自動(dòng)控制，手動(dòng)控制柜和手動(dòng)控制屏負(fù)責(zé)手動(dòng)控制。
[0039]如圖4所示，所述負(fù)載生成系統(tǒng)30由中間接觸器模塊31、制動(dòng)電阻負(fù)載32、牽引電機(jī)負(fù)載33、蓄電池負(fù)載34及輔逆電阻負(fù)載35組成。牽引電機(jī)負(fù)載33模擬牽引逆變器的電機(jī)負(fù)載，可作為牽引變流器單元41輕載出力試驗(yàn)的負(fù)載；輔逆電阻負(fù)載35模擬輔助變流器單元42的電阻負(fù)載，可作為輔助變流器交流輕載出力測(cè)試的