CN101806855A - 牵引逆变器测试台和测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种牵引逆变器测试台，包括：用户终端、以太网交换机、控制机箱和主电路测试电路；用户终端，通过以太网交换机向控制机箱或DCU机箱发出控制命令，并通过以太网交换机获得控制机箱或DCU机箱的反馈结果；以太网交换机，转发用户终端与控制机箱之间、用户终端与DCU机箱之间的数据；控制机箱，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，对DCU机箱进行电气性能测试，或者，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，触发主电路测试电路对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试；主电路测试电路，根据控制机箱的触发，对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，并将反馈结果返回给控制机箱。本发明还提供一种测试牵引逆变器的测试系统。

Description

牵引逆变器测试台和测试系统

技术领域

本发明涉及应用在轨道交通领域的电气部件的测试技术，尤其涉及牵引逆变器的测试技术。

背景技术

牵引逆变器是应用在动车、机车或地铁车辆上的大功率电气部件，主要用于将直流电压转换为交流电压，从而为其他部件供电。以地铁车辆使用的牵引逆变器为例，地铁车辆在正常工作时，输入电压的范围为DC1000V～DC2000V，例如为DC1500V，输出电压的范围为0V～AC1400V，其中，DC表示直流，AC表示交流。

牵引逆变器在生产之后，生产单位需要对其控制电路的各项参数、主电路的功能进行测试。牵引逆变器在随整车交付给运营单位后，运营单位在动车、机车或车辆入库检修过程中，也需要对牵引逆变器的控制电路的各项参数、主电路的功能进行测试。

目前，牵引逆变器在生产之后，一般先由测试人员手动对传动控制单元(DCU，Driver Control Unit)机箱进行测试，DCU机箱即为上述的控制电路。在DCU机箱测试合格后，将DCU机箱安装在牵引逆变器中，按照牵引逆变器的实际工作状况，构建1∶1的测试环境，即，由外部提供DC1500V电源和承受AC1400V、600A的电阻电感负载，将电源、负载与牵引逆变器连接，对牵引逆变器的DCU机箱、主电路的各项参数进行测试，最后将测试结果手动填写到测试报告中。

在实际应用中，由于测试人员身处的测试环境涉及到高电压、强电流，所以，测试环境比较复杂，不利于测试人员的人身安全，如果采用高等级的防护措施，那么会提高测试成本。因此，上述的测试方法不利于测试人员的人身安全或者测试成本高。

发明内容

本发明提供牵引逆变器测试台和测试系统，用以实现对DCU机箱和牵引逆变器的主电路的自动化测试，从而保证测试人员的人身安全，并降低测试成本。

本发明提供一种牵引逆变器测试台，用于对DCU机箱和牵引逆变器的主电路进行测试，所述牵引逆变器测试台包括：用户终端、以太网交换机、控制机箱和主电路测试电路；用户终端，与以太网交换机连接，通过以太网交换机向控制机箱或DCU机箱发出控制命令，并通过以太网交换机获得控制机箱或DCU机箱的反馈结果；以太网交换机，分别与用户终端、控制机箱和DCU机箱连接，转发用户终端与控制机箱之间、用户终端与DCU机箱之间的数据，其中，用户终端与DCU机箱之间的数据包括用户终端发给DCU机箱的控制命令和DCU机箱返回给用户终端的反馈结果；控制机箱，分别与以太网交换机、主电路测试电路和DCU机箱连接，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，对DCU机箱进行电气性能测试，或者，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，触发主电路测试电路对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，其中，控制机箱将获得的反馈结果通过以太网交换机返回给用户终端；主电路测试电路，分别与控制机箱和牵引逆变器连接，根据控制机箱的触发，对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，并将反馈结果返回给控制机箱。

本发明还提供一种测试牵引逆变器的测试系统，包括上述的牵引逆变器测试台和牵引逆变器。

在本发明中，用户终端可以命令牵引逆变器测试台的一些部件对DCU机箱或者牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，用户终端可以从牵引逆变器测试台的某些部件或DCU机箱获得反馈结果，这样就实现了对DCU机箱和牵引逆变器的主电路的自动化测试，从而保证了测试人员的人身安全，并降低了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的牵引逆变器测试台对牵引逆变器测试的实现原理图；

图2为本发明的DCU机箱的逻辑时序图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本领域技术人员清楚的理解本发明，首先介绍本发明涉及的一些专业知识。

动车、机车或地铁车辆的运行是依靠牵引电机驱动轮对来实现的，牵引逆变器为牵引电机提供工作电源。

一般情况下，对牵引逆变器的测试可以分为两部分进行。

一部分测试是针对控制电路进行，对于牵引逆变器而言，控制电路即为DCU机箱，此部分的测试内容包括：工作电源测试、各模拟通道的测试、各数字通道的测试、保护功能测试、PWM脉冲参数测试、速度参数测试、逻辑功能测试、牵引参数测试、制动参数测试等。在本发明的实施例中，对控制电路进行测试时，可以由本发明提供的牵引逆变器测试台为DCU机箱提供DC110V电源，供DCU机箱启动工作即可。当然，DC110V只是举例而已，本领域技术人员可以根据实际需要而设计。

另一部分测试是针对主电路的测试。优选的，可以采用低压模拟测试，即，在电源供给方面，可以使用DC110V来模拟牵引逆变器正常工作时的DC1500V，在牵引逆变器中设置按比例缩小的负载，并测试牵引逆变器在负载上的输出参数，即可完成对主电路的低压模拟测试。当然，DC110V和DC1500V也都是举例而已，本领域技术人员可以根据实际需要而设计，只要是用低压模拟牵引逆变器正常工作时的电压即可。

首先从整体上介绍本发明提供的牵引逆变器测试台。牵引逆变器测试台用于对DCU机箱和牵引逆变器的主电路进行测试。牵引逆变器测试台包括：用户终端、以太网交换机、控制机箱和主电路测试电路；用户终端，与以太网交换机连接，通过以太网交换机向控制机箱或DCU机箱发出控制命令，并通过以太网交换机获得控制机箱或DCU机箱的反馈结果；以太网交换机，分别与用户终端、控制机箱和DCU机箱连接，转发用户终端与控制机箱之间、用户终端与DCU机箱之间的数据，其中，用户终端与DCU机箱之间的数据包括用户终端发给DCU机箱的控制命令和DCU机箱返回给用户终端的反馈结果；控制机箱，分别与以太网交换机、主电路测试电路和DCU机箱连接，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，对DCU机箱进行电气性能测试，或者，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，触发主电路测试电路对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，其中，控制机箱将获得的反馈结果通过以太网交换机返回给用户终端；主电路测试电路，分别与控制机箱和牵引逆变器连接，根据控制机箱的触发，对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，并将反馈结果返回给控制机箱。

控制机箱可以包括：控制插件、模拟入出插件、恒流源插件、数字入出插件和控制电源插件；控制插件，分别与模拟入出插件、恒流源插件、数字入出插件和主电路测试电路连接，将用户终端通过以太网交换机发出的控制命令提供给控制命令对应的插件或主电路测试电路，并将模拟入出插件、数字入出插件或主电路测试电路返回的反馈结果通过以太网交换机发给用户终端；模拟入出插件，分别与恒流源插件、DCU机箱的电源端口和DCU机箱的模拟电压入出端口连接，根据控制插件提供的控制命令，从DCU机箱的电源端口采集DCU机箱的工作电源的采样值，或者，向DCU机箱的模拟电压入出端口发出模拟电压信号，或者，对从DCU机箱的模拟电压入出端口发出的模拟电压信号进行测量；恒流源插件，分别与模拟入出插件、DCU机箱的模拟电流输入端口连接，根据模拟入出插件提供的控制命令，向DCU机箱的模拟电流输入端口发出DCU机箱各模拟通道所需的模拟量；数字入出插件，与DCU机箱的数字信号入出端口连接，根据控制插件提供的控制命令，从DCU机箱的数字信号入出端口采集110V的数字信号，或者向DCU机箱的数字信号入出端口发出110V的数字信号；控制电源插件，分别与控制插件、模拟入出插件、恒流源插件和数字入出插件连接，为控制插件、模拟入出插件、恒流源插件和数字入出插件提供电源。

主电路测试电路可以包括：第一继电器、第二继电器、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载；第一继电器分别与牵引逆变器的第一输出端口、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载连接；第二继电器分别与牵引逆变器的第二输出端口、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载连接；第一电流传感器与电阻电感负载连接；第二电流传感器与电阻电感负载连接。

上述的牵引逆变器测试台还可以包括：连接器、空气开关、第一直流电源、第一断路器、第七测试线束、第二直流电源、第二断路器、电压传感器、第三电流传感器、第三继电器和第八测试线束；连接器通过空气开关，分别为用户终端、第一直流电源和第二直流电源提供工作电源；第一直流电源与控制机箱连接，为控制机箱提供工作电源，并分别通过第一断路器和第七测试线束，为DCU机箱提供控制电源；第二直流电源分别通过第二断路器、电压传感器、第三电流传感器、第三继电器和第八测试线束，为牵引逆变器提供模拟电源。

第二直流电源可以为牵引逆变器提供的模拟电源低于牵引逆变器的实际工作电源；用户终端分别通过以太网交换机和控制机箱从主电路测试电路获得反馈结果后，可以通过判断反馈结果是否与所述模拟电源对应，得到测试结果。例如，正常情况下，输入牵引逆变器的电源是DC1500V，牵引逆变器的输出为0V～1400V、600A的三相交流电，可以说，0V～1400V、600A的三相交流电就是DC1500V的对应输出，在本发明中，第二直流电源可以为牵引逆变器提供DC110V的电源，此时，牵引逆变器也会有一个输出，用户终端可以判断这个输出是否与DC110V对应，从而得到测试结果。

本发明还提供一种测试系统，包括上述的牵引逆变器测试台和牵引逆变器。

下面结合图1，对本发明提供的牵引逆变器测试台和测试系统进行详细说明。

如图1所示，牵引逆变器测试台包括：便携机1(即上述的用户终端)、打印机2、以太网交换机3、控制机箱(6U)4、第一直流电源5、第二直流电源6、连接器7、电源接线板8、空气开关9、指示灯10、第一断路器11、第二断路器12、电压传感器13、第三电流传感器14、继电器15、电阻电感负载16、第一电流传感器17、第二电流传感器18、第一继电器19、第二继电器20、第一测试线束22、第二测试线束23、第九测试线束24、第三测试线束25、第四测试线束26、第五测试线束27、第六测试线束28、第七测试线束29、第八测试线束30，其中，控制机箱4为标准的6U机箱，内部装有1块系统管理和通讯(SMC，System Management and Communication)控制插件、1块模拟入出插件、2块数字入出插件、1块恒流源插件、1块控制电源插件和1块背板(图1未绘示)。

图1涉及到的一些连接关系如下：

牵引逆变器测试台通过连接器7从外部引入AC200V电源，之后，经过空气开关9为第一直流电源5和第二直流电源6提供工作电源，同时，通过电源接线板8为便携机1和打印机2提供工作电源。第一直流电源5通过电源线与控制机箱4连接，并为控制机箱4提供工作电源。便携机1与打印机2之间使用标准的USB数据线连接。便携机1与控制机箱4之间通过以太网交换机3实现连接。

图1所示的各部分的功能如下：

便携机1可以是安装有测试程序的笔记本电脑，主要功能是为测试人员提供一个良好的测试操作平台，便携机1通过以太网交换机3向控制机箱4发出控制命令，以使控制机箱4发出各项测试命令、接收从被测的牵引逆变器返回的反馈结果。测试结束后，便携机1将测试结果形成测试报表，并可对测试报表进行保存、查询、打印等操作。

以太网交换机3为网络数据的中转站，负责传递便携机1与控制机箱4、便携机1与被测的牵引逆变器之间的数据。

在控制机箱4中，控制插件(SMC)提供与便携机1进行以太网通信、应用管理系统(AMS，Application Management System)总线管理、逻辑控制等功能。

在控制机箱4中，模拟入出插件用于将输入的模拟电压信号进行信号处理，再进行模数(AD)转换，模拟入出插件还用于对外输出模拟电压。

在控制机箱4中，数字入出插件用于根据控制插件提供的控制命令，从DCU机箱的数字信号入出端口采集110V的数字信号，或者向DCU机箱的数字信号入出端口发出110V的数字信号。

在控制机箱4中，恒流源插件是将模拟入出插件输出的0～10V的电压信号转换成0～400mA的电流信号。

在控制机箱4中，控制电源插件为控制机箱4内的各个插件提供+5V、±15V、+24V的电源。

控制机箱4还设置有背板(图1未绘示)，用于连接各个插件的地址、数据总线，起信号连接作用。

第一直流电源5为被测牵引逆变器的DCU机箱和控制机箱4提供110V的电源输入。

第二直流电源6为被测牵引逆变器的主电路提供DC110V的电源输入，用于模拟机车或车辆在线路上运行时的网压U_net(例如DC1500V)。

电压传感器13、第三电流传感器14分别用于实时监测第二直流电源6的输出电压和电流。

第一电流传感器17、第二电流传感器18分别用于实时监测被测牵引逆变器的U相和V相的电流。

第一继电器19、第二继电器20分别用于实现在被测牵引逆变器的第一输出端口和第二输出端口之间的切换。

测试线束22用于将牵引逆变器测试台的电阻电感负载16与被测牵引逆变器的第一输出端口相连接，其功能是将第一输出端口的输出电流送到牵引逆变器测试台。

测试线束23用于将牵引逆变器测试台的电阻电感负载16与被测牵引逆变器的第二输出端口相连接，其功能是将第二输出端口的输出电流送到牵引逆变器测试台。

测试线束24为标准以太网线，用于将牵引逆变器测试台的以太网交换机3与被测牵引逆变器的DCU机箱的以太网通信端口相连接。

测试线束25用于将控制机箱4与DCU机箱的电源端口相连接，其功能是将DCU机箱的工作电源的采样值输送到牵引逆变器测试台。

测试线束26用于将控制机箱4与DCU机箱的模拟电压入出端口相连接，其功能是将牵引逆变器测试台输出的模拟电压信号输送到DCU机箱。

测试线束27用于将控制机箱4与DCU机箱的模拟电流输入端口相连接，其功能是将牵引逆变器测试台输出的模拟电流信号输送到DCU机箱。

测试线束28用于将控制机箱4与DCU机箱的数字信号入出端口相连接，其功能是将110V的数字信号在牵引逆变器测试台和DCU机箱之间传输。

测试线束29用于将牵引逆变器测试台的第一直流电源5与被测牵引逆变器的控制电源输入端口相连接。

测试线束30用于将牵引逆变器测试台的第二直流电源6与被测牵引逆变器的模拟电源输入端口相连接。

DCU机箱各测试项目的测试方法如下：

在进行DCU机箱测试前，需用测试线束24、测试线束25、测试线束26、测试线束27、测试线束28、测试线束29将牵引逆变器测试台和DCU机箱相连接，同时，测试线束22、测试线束23、测试线束30为断开状态。

以下各测试项目可以以“一键测试”方式进行，即，在便携机1的测试界面上点击“测试开始”，测试程序自动依次进行工作电源测试、各模拟通道的测试、各数字通道的测试、保护功能测试、脉宽调制(PWM，Pulse WidthModulation)脉冲参数测试、速度参数测试、逻辑功能测试、牵引参数测试、制动参数测试等，当然，也可以选择某一测试项目单独进行测试。

工作电源测试方法：

便携机1通过以太网交换机3命令控制机箱4采集DCU机箱的工作电源的采样值，采样值一般为+5V、+15V、-15V。控制机箱4的控制插件将控制命令发给控制机箱4的模拟入出插件。控制机箱4的模拟入出插件根据控制命令，从DCU机箱的电源端口采集DCU机箱的工作电源的采样值，并将采样值提供给控制插件。控制插件通过以太网交换机3将采样值提供给便携机1。便携机1将采样值与预期值进行比较，得到测试结果。

模拟通道测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入模拟通道测试状态，再通过以太网交换机3命令控制机箱4向DCU机箱发出DCU机箱各模拟通道所需的模拟量，如网压、中间电压、中间电流、第一路U相电流、第一路V相电流、第二路U相电流、第二路V相电流、斩波电流等8路模拟量。控制机箱4的控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件将命令发给恒流源插件。恒流源插件向DCU机箱的模拟电流输入端口发出上述模拟量。DCU机箱在模拟电流输入端口对各个通道模拟量进行采样，通过以太网通信端口、以太网交换机3将采样值反馈给便携机1，便携机1将所得采样值与预期值相比较，得到测试结果。

数字输入通道测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入数字输入通道测试状态，再通过以太网交换机3命令控制机箱4输出20路110V的数字信号，这20路数字信号分别对应DCU机箱的20路数字输入通道：牵引使能、线圈减载、牵引、制动、复位、DCU主断状态、紧急牵引、紧急制动、本车向前、本车向后、差分电流大于1A、差分电流对大50A、牵引编码1、牵引编码2、短接开关KM1(KM1为短接开关的代号)状态、充电开关KM2(KM2为充电开关的代号)状态、模块1过热、模块2过热、牵引逆变器隔离、备用通道等。控制插件将便携机1的命令发给数字入出插件，数字入出插件向DCU机箱的数字信号入出端口发出20路110V的数字信号。DCU机箱在数字信号入出端口采集各通道的状态，通过以太网通信端口、以太网交换机3将输入通道的状态信息反馈给便携机1。便携机1将状态信息与预期值相比较，得到测试结果。

数字输出通道测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入数字输出通道测试状态。DCU机箱得到命令后，立即使主断允许、充电开关KM2合、主断合、短接开关KM1合、输出备用1、输出备用2等6路数字通道输出110V的数字信号。便携机1再通过以太网交换机3命令控制机箱4检测上述6路数字通道的输出状态。控制插件将便携机1的命令发给数字入出插件，数字入出插件在数字信号入出端口检测上述6路数字通道的输出状态。数字入出插件将检测信息发给控制插件，控制插件通过以太网交换机3将检测信息反馈给便携机1。便携机1将检测信息与预期值相比较，得到测试结果。

保护功能测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入保护功能测试状态，再通过以太网交换机3命令控制机箱4向DCU机箱发出8路模拟量，8路模拟量分别是网压、中间电压、中间电流、第一路U相电流、第一路V相电流、第二路U相电流、第二路V相电流、斩波电流。控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件将命令发给恒流源插件，恒流源插件向DCU机箱的模拟电流输入端口发出上述8路模拟量，这8路模拟量比正常值高，能激发DCU机箱产生保护动作。DCU机箱将各通道的保护状态通过以太网通信端口、以太网交换机3反馈给便携机1。便携机1将状态信息与预期值相比较，得到测试结果。

PWM脉冲参数测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入PWM脉冲测试状态。DCU机箱通过模拟电压入出端口发出PWM脉冲波。便携机1再通过以太网交换机3命令控制机箱4对PWM脉冲波进行测量。控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件对PWM脉冲波进行测量，并将测量结果发给控制插件。控制插件将测量结果通过以太网交换机3反馈给便携机1。便携机1将测量结果与预期值相比较，得到测试结果。

速度参数测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入速度参数测试状态，再通过以太网交换机3命令控制机箱4发出方波。控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件分别发出1000Hz、2000Hz、4000Hz、占空比为50％的方波。DCU机箱通过模拟电压入出端口对方波进行检测，并将检测结果转换为速度值，之后，通过以太网通信端口、以太网交换机3将速度值反馈给便携机1。便携机1将检测结果与预期值相比较，得到测试结果。

逻辑功能测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入逻辑功能测试状态，再通过以太网交换机3和控制机箱4监测DCU机箱是否符合图2所示的逻辑时序图，得到测试结果。

牵引参数测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入牵引参数测试状态，再通过以太网交换机3向DCU机箱的以太网通信端口发送轮径值、载荷信号值等参数，通过以太网交换机3命令控制机箱4发出牵引信号。控制插件将便携机1的命令发给数字入出插件，数字入出插件向DCU机箱的数字入出信号端口发出牵引指令、牵引级位等信号。DCU机箱接收到各个信号和参数后，根据牵引特性曲线计算出牵引力矩值，再通过以太网通信端口、以太网交换机3将牵引力矩值反馈给便携机1。便携机1将牵引力矩值与预期值相比较，得到测试结果。

制动参数测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令DCU机箱进入制动参数测试状态，再通过以太网交换机3向DCU机箱的以太网通信端口发送轮径值、载荷信号值等参数，通过以太网交换机3命令控制机箱4发出制动信号。控制插件将便携机1的命令发给数字入出插件，数字入出插件向DCU机箱的数字入出信号端口发出制动指令、制动级位等信号。DCU机箱接收到各个信号和参数后，根据制动特性曲线计算出制动力矩值，再通过以太网通信端口、以太网交换机3将制动力矩值反馈给便携机1。便携机1将制动力矩值与预期值相比较，得到测试结果。

主电路低压模拟测试实现方法：

在进行主电路低压模拟测试前，需用测试线束22、测试线束23、测试线束24、测试线束29、测试线束30将牵引逆变器测试台与牵引逆变器连接，同时，测试线束25、测试线束26、测试线束27、测试线束28为断开状态。

以下各测试项目可以以“一键测试”方式进行，即在便携机1的测试界面上点击“测试开始”，测试程序就自动依次进行牵引逆变器模块1低压模拟测试、牵引逆变器模块2低压模拟测试，也可以选择某一测试项单独进行测试。牵引逆变器模块1的输出端口为图1所示的第一输出端口，牵引逆变器模块2的输出端口为图1所示的第二输出端口。

牵引逆变器模块1低压模拟测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令控制机箱4闭合第一继电器19、断开第二继电器20，再通过以太网交换机3命令DCU机箱使牵引逆变器模块1进入低压模拟测试状态，此时，牵引逆变器模块1通过第一输出端口对外输出三相交流电。便携机1通过以太网交换机3命令控制机箱4获取第一电流传感器17、第二电流传感器18对第一输出端口输出电流的测量值。控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件将命令发给第一电流传感器17、第二电流传感器18。第一电流传感器17、第二电流传感器18测量第一输出端口输出的电流，将测量值发给模拟入出插件，模拟入出插件将测量值发给控制插件，控制插件通过以太网交换机3将测量值发给便携机1。便携机1将测量值与预期值相比较，得到测试结果。

牵引逆变器模块2低压模拟测试方法：

便携机1先通过以太网交换机3、以太网通信端口命令控制机箱4闭合第二继电器20、断开第一继电器19，再通过以太网交换机3命令DCU机箱使牵引逆变器模块2进入低压模拟测试状态，此时，牵引逆变器模块2通过第二输出端口对外输出三相交流电。便携机1通过以太网交换机3命令控制机箱4获取第一电流传感器17、第二电流传感器18对第二输出端口输出电流的测量值。控制插件将便携机1的命令发给模拟入出插件，模拟入出插件将命令发给第一电流传感器17、第二电流传感器18。第一电流传感器17、第二电流传感器18测量第二输出端口输出的电流，将测量值发给模拟入出插件，模拟入出插件将测量值发给控制插件，控制插件通过以太网交换机3将测量值发给便携机1。便携机1将测量值与预期值相比较，得到测试结果。

综上所述，在本发明中，用户终端可以命令牵引逆变器测试台的一些部件对DCU机箱或者牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，用户终端可以从牵引逆变器测试台的某些部件或DCU机箱获得反馈结果，这样就实现了对DCU机箱和牵引逆变器的主电路的自动化测试，从而保证了测试人员的人身安全，并降低了测试成本。

在本发明中，由于实现了对DCU机箱和牵引逆变器的主电路的自动化测试，相对于人工测试，测试效率明显提高。

在本发明中，牵引逆变器测试台向牵引逆变器提供低压模拟电源，低压模拟电源的电压低于牵引逆变器正常工作时的电压，例如，正常工作时的电压是DC1500V，低压模拟电源的电压是DC110V。牵引逆变器测试台从牵引逆变器的两个逆变器输出端口(即上面提到的逆变器的第一输出端口和第二输出端口)分别获得反馈结果。通过判断反馈结果是否与低压模拟电源对应，从而得到测试结果。这样，可以不必构建1∶1的测试环境，也就是说，可以不必构建高电压、强电流的测试环境，提高了测试环境的安全性。

在本发明中，由于可以对牵引逆变器的主电路进行低压模拟测试，不必构建1∶1的测试环境，所以，运营单位也可以方便的使用本发明提供的牵引逆变器测试台和测试系统，用于测试DCU机箱和牵引逆变器的主电路。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种牵引逆变器测试台，其特征在于，用于对传动控制单元DCU机箱和牵引逆变器的主电路进行测试，所述牵引逆变器测试台包括：

用户终端、以太网交换机、控制机箱和主电路测试电路；

用户终端，与以太网交换机连接，通过以太网交换机向控制机箱或DCU机箱发出控制命令，并通过以太网交换机获得控制机箱或DCU机箱的反馈结果；

以太网交换机，分别与用户终端、控制机箱和DCU机箱连接，转发用户终端与控制机箱之间、用户终端与DCU机箱之间的数据，其中，用户终端与DCU机箱之间的数据包括用户终端发给DCU机箱的控制命令和DCU机箱返回给用户终端的反馈结果；

控制机箱，分别与以太网交换机、主电路测试电路和DCU机箱连接，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，对DCU机箱进行电气性能测试，或者，根据用户终端通过以太网交换机发出的控制命令，触发主电路测试电路对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，其中，控制机箱将获得的反馈结果通过以太网交换机返回给用户终端；

主电路测试电路，分别与控制机箱和牵引逆变器连接，根据控制机箱的触发，对牵引逆变器的主电路进行电气性能测试，并将反馈结果返回给控制机箱。

2.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令控制机箱采集DCU机箱的工作电源的采样值；

控制机箱根据控制命令，采集DCU机箱的工作电源的采样值，并通过以太网交换机将采样值提供给用户终端；

用户终端将采样值与预期值进行比较，得到测试结果。

3.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入模拟通道测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱发出DCU机箱每个模拟通道所需的模拟量；

以太网交换机获得DCU机箱提供的每个模拟通道模拟量的采样值，并将采样值提供给用户终端；

用户终端将采样值与预期值进行比较，得到测试结果。

4.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入数字输入通道测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱发出分别对应DCU机箱每个数字输入通道的数字信号；

以太网交换机获得DCU机箱提供的每个数字输入通道的状态信息，并将状态信息提供给用户终端；

用户终端将状态信息与预期值进行比较，得到测试结果。

5.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入数字输出通道测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱检测DCU机箱的每个数字输出通道的输出状态；

控制机箱检测DCU机箱的每个数字输出通道的输出状态；

控制机箱通过以太网交换机将检测信息发给用户终端；

用户终端将检测信息与预期值进行比较，得到测试结果。

6.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入保护功能测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱发出对应DCU机箱每个模拟通道的模拟量，每个模拟量的值均高于正常值；

以太网交换机获得DCU机箱提供的每个模拟通道的保护状态信息，并将保护状态信息提供给用户终端；

用户终端将保护状态信息与预期值进行比较，得到测试结果。

7.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入PWM脉冲测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱对DCU机箱发出的PWM脉冲波进行测量；

控制机箱对PWM脉冲波进行测量，得到测量结果；

控制机箱通过以太网交换机将测量结果提供给用户终端；

用户终端将测量结果与预期值进行比较，得到测试结果。

8.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入速度参数测试状态，并通过以太网交换机命令控制机箱发出方波；

以太网交换机获得DCU机箱发出的DCU机箱对方波进行检测所得到的速度值，并将速度值提供给用户终端；

用户终端将速度值与预期值进行比较，得到测试结果。

9.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入逻辑功能测试状态，并通过以太网交换机和控制机箱监测DCU机箱是否符合预先设置的逻辑时序图，得到测试结果。

10.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入牵引参数测试状态，并通过以太网交换机向DCU机箱发出牵引参数，通过以太网交换机命令控制机箱向DCU机箱发出牵引信号；

以太网交换机获得DCU机箱发出的牵引力矩值，并将牵引力矩值提供给用户终端；

用户终端将牵引力矩值与预期值进行比较，得到测试结果。

11.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱进入制动参数测试状态，并通过以太网交换机向DCU机箱发出制动参数，通过以太网交换机命令控制机箱向DCU机箱发出制动信号；

以太网交换机获得DCU机箱发出的制动力矩值，并将制动力矩值提供给用户终端；

用户终端将制动力矩值与预期值进行比较，得到测试结果。

12.如权利要求1-11任意一项所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，所述控制机箱包括：

控制插件、模拟入出插件、恒流源插件、数字入出插件和控制电源插件；

控制插件，分别与模拟入出插件、恒流源插件、数字入出插件和主电路测试电路连接，将用户终端通过以太网交换机发出的控制命令提供给控制命令对应的插件或主电路测试电路，并将模拟入出插件、数字入出插件或主电路测试电路返回的反馈结果通过以太网交换机发给用户终端；

模拟入出插件，分别与恒流源插件、DCU机箱的电源端口和DCU机箱的模拟电压入出端口连接，根据控制插件提供的控制命令，从DCU机箱的电源端口采集DCU机箱的工作电源的采样值，或者，向DCU机箱的模拟电压入出端口发出模拟电压信号，或者，对从DCU机箱的模拟电压入出端口发出的模拟电压信号进行测量；

恒流源插件，分别与模拟入出插件、DCU机箱的模拟电流输入端口连接，根据模拟入出插件提供的控制命令，向DCU机箱的模拟电流输入端口发出DCU机箱各模拟通道所需的模拟量；

数字入出插件，与DCU机箱的数字信号入出端口连接，根据控制插件提供的控制命令，从DCU机箱的数字信号入出端口采集110V数字信号，或者向DCU机箱的数字信号入出端口发出110V数字信号；

控制电源插件，分别与控制插件、模拟入出插件、恒流源插件和数字入出插件连接，为控制插件、模拟入出插件、恒流源插件和数字入出插件提供电源。

13.如权利要求12所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，模拟入出插件与DCU机箱的电源端口之间、模拟入出插件与DCU机箱的模拟电压入出端口之间、恒流源插件与DCU机箱的模拟电流输入端口之间、数字入出插件与DCU机箱的数字信号入出端口之间分别设置有测试线束。

14.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱使牵引逆变器进入低压模拟测试状态；

主电路测试电路获得牵引逆变器的第一输出端口的输出电流，并测量输出电流；

主电路测试电路将测量值提供给控制机箱；

控制机箱通过以太网交换机将测量值提供给用户终端；

用户终端将测量值与预期值进行比较，得到测试结果。

15.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，用户终端通过以太网交换机命令DCU机箱使牵引逆变器进入低压模拟测试状态；

主电路测试电路获得牵引逆变器的第二输出端口的输出电流，并测量输出电流；

主电路测试电路将测量值提供给控制机箱；

控制机箱通过以太网交换机将测量值提供给用户终端；

用户终端将测量值与预期值进行比较，得到测试结果。

16.如权利要求1、14或15所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，主电路测试电路包括：

第一继电器、第二继电器、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载；

第一继电器分别与牵引逆变器的第一输出端口、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载连接；

第二继电器分别与牵引逆变器的第二输出端口、第一电流传感器、第二电流传感器和电阻电感负载连接；

第一电流传感器与电阻电感负载连接；

第二电流传感器与电阻电感负载连接。

17.如权利要求16所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，在第一继电器与牵引逆变器的第一输出端口之间设置有第一测试线束，在第二继电器与牵引逆变器的第二输出端口之间设置有第二测试线束。

18.如权利要求1所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，还包括：连接器、空气开关、第一直流电源、第一断路器、第七测试线束、第二直流电源、第二断路器、电压传感器、第三电流传感器、第三继电器和第八测试线束；

连接器通过空气开关，分别为用户终端、第一直流电源和第二直流电源提供工作电源；

第一直流电源与控制机箱连接，为控制机箱提供工作电源，并分别通过第一断路器和第七测试线束，为DCU机箱提供控制电源；

第二直流电源分别通过第二断路器、电压传感器、第三电流传感器、第三继电器和第八测试线束，为牵引逆变器提供模拟电源。

19.如权利要求18所述的牵引逆变器测试台，其特征在于，第二直流电源为牵引逆变器提供的模拟电源低于牵引逆变器的实际工作电源；

用户终端分别通过以太网交换机和控制机箱从主电路测试电路获得反馈结果后，通过判断反馈结果是否与所述模拟电源对应，得到测试结果。

20.一种测试牵引逆变器的测试系统，其特征在于，包括如权利要求1-19任意一项所述的牵引逆变器测试台和牵引逆变器。

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