CN103592939B - 风电变流器系统控制板工装测试设备 - Google Patents

Abstract

一种风电变流器系统控制板工装测试设备，包括主控底板、与主控底板相连接的信号发生模块以及上位机；所述的主控底板上安装有CAN通讯模块，网侧控制板及机侧控制板；所述的信号发生模块，正弦信号产生模块、模拟信号产生模块、I/O输入输出模块、转速信号产生模块、PWM信号输出模块；本发明能够快速检测风电变流器系统控制板的程序逻辑，具有多种电测试信号发生装置，可以模拟风电变流器工作时产生的各种与风电变流器系统控制板交互的信号，并且该设备具有上位机，可以实时显示输入点测试信号后，风电变流器的参数变化，可以快速识别该设备是否可以发行至市场。

Description

风电变流器系统控制板工装测试设备

技术领域

本发明涉及一种控制板的测试设备，尤其涉及一种适用于双馈风机变流器及永磁直驱风机变流器的系统控制板工装测试设备。

背景技术

随着国家新能源战略的发展，风电作为绿色能源得以快速发展，风电变流器是风机的核心部件，而风电变流器的系统控制板又作为风电变流器的控制枢纽，在风电快速发展潮流的带动下逐渐扩大生产规模，成为大批量生产的风电配套产品。为防止电变流器的系统控制板大规模生产可能导致的不合格产品发行至市场，需要对控制板成品进行测试，以确保售出控制板的质量。

目前，针对风电变流器的系统控制板的配套测试设备，一般只能简单的测试控制板的板级硬件是否合格，或模拟一些常规的开关量，无法实现全方位的模拟测试，涉及控制板功能的复杂测试，只能依靠上机完成，上机测试成本高且操作复杂，对操作人员的要求较高，不能满足大批量产品的测试需求，同时，增加了工厂的测试成本，因此，提供一种操作简单，模拟测试功能全面的电变流器的系统控制板的测试设备成为业界亟待解决的问题。

发明内容

为了降低电变流器的系统控制板批量生产过程中板级测试的测试周期和人力成本,本发明提供了一种操作友好，模拟功能全面的种电变流器的系统控制板测试工装设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种风电变流器系统控制板工装测试设备，包括主控底板、与主控底板相连接的信号发生模块以及上位机；

所述的主控底板上安装有CAN通讯模块，网侧控制板及机侧控制板；所述的CAN通讯模块通过USB-CAN与上位机进行通讯，将接收信息传递给上位机存储，上位机对接收的不同电测试信号进行运算与处理，并将数据实时输出显示，用以监控风电变流器的运行参数，验证风电变流器的系统控制板程序的逻辑；网侧控制板和机侧控制板用于接收各分立模块产生的电测试信号，所述的电测试信号，包括电测试交流信号、电测试模拟信号、电测试数字信号、电测试脉冲信号及控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的信号发生模块包括：

正弦信号产生模块，用于产生电测试交流信号，所述的电测试交流信号包括电网电压信号、网侧电流信号和机侧电流信号；

模拟信号产生模块，用于产生电测试模拟信号，所述的电测试模拟信号包括直流母线电压信号及温度信号；

I/O输入输出模块，用于产生电测试数字信号，所述的电测试数字信号包括机侧控制板和网侧控制板产生的控制信号、反馈信号及IGBT欠饱和故障信号；

转速信号产生模块，用于产生电测试脉冲信号，所述的电测试脉冲信号为通过CPLD的应用产生的A相、B相、Z相脉冲编码器信号；

PWM信号输出模块，用于产生控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的风电变流器系统控制板工装测试设备，还包括电源模块，用于为风电变流器系统控制板工装测试设备提供直流电压。

本发明的有益效果是：本发明设计了一种风电变流器系统控制板工装测试设备，能够快速检测风电变流器系统控制板的程序逻辑，具有多种电测试信号发生装置，可以模拟风电变流器工作时产生的各种与风电变流器系统控制板交互的信号，并且该设备具有上位机，可以实时显示输入点测试信号后，风电变流器的参数变化，可以快速识别该设备是否可以发行至市场；

本发明还具有结构简单、尺寸小、安装方便等优点，易于操作和处理。整个测试过程中各模块不需要接入强电，只需供给控制电，安全可靠；

本发明对风电变流器系统控制板性能测试全面，对于测试人员要求不高，且节约时间，便于观察，极大的提高了测试效率，节约了测试成本。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为电源模块的电路原理图；

图3为正弦波信号产生模块的电路原理图；

图4为模拟信号产生模块的电路原理图；

图5为I/O输入输出模块的电路原理图；

图6为转速信号产生模块的电路原理图；

图7为PWM信号输出模块的电路原理图；

图8为上位机的操作界面图；

具体实施方式

结合附图及具体实施方式，对本发明进一步说明。

一种风电变流器系统控制板工装测试设备，包括主控底板、与主控底板相连接的信号发生模块以及上位机；

所述的主控底板上安装有CAN通讯模块7，网侧控制板及机侧控制板；所述的CAN通讯模块7通过USB-CAN与上位机进行通讯，将接收信息传递给上位机存储，上位机对接收的不同电测试信号进行运算与处理，并将数据实时输出显示，用以监控风电变流器的运行参数，验证风电变流器的系统控制板程序的逻辑；网侧控制板和机侧控制板用于接收各分立模块产生的电测试信号，所述的电测试信号，包括电测试交流信号、电测试模拟信号、电测试数字信号、电测试脉冲信号及控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的信号发生模块包括：

正弦信号产生模块2，用于产生电测试交流信号，所述的电测试交流信号包括电网电压信号、网侧电流信号和机侧电流信号；

模拟信号产生模块3，用于产生电测试模拟信号，所述的电测试模拟信号包括直流母线电压信号及温度信号；

I/O输入输出模块4，用于产生电测试数字信号，所述的电测试数字信号包括机侧控制板和网侧控制板产生的控制信号、反馈信号及IGBT欠饱和故障信号；

转速信号产生模块5，用于产生电测试脉冲信号，所述的电测试脉冲信号为通过CPLD的应用产生的A相、B相、Z相脉冲编码器信号；

PWM信号输出模块6，用于产生控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的风电变流器系统控制板工装测试设备，还包括电源模块1，用于为风电变流器系统控制板工装测试设备提供直流电压。

应用该风电变流器系统控制板工装测试设备，对风电变流器系统控制板的测试步骤为：

1、给风电变流器系统控制板工装测试设备接上220V电源，系统启动后，通过电脑上位机与风电变流器系统控制板工装测试设备通讯；

2、测试人员通过上位机软件，观察电网电压，测试控制板网压采样通道工作是否正常；

3、观察变频器软件状态机，测试CPU运行是否正常；

4、软件操作系统进入预充电模式，观察母线电压是否正常；

5、系统进入网侧并网模式，观察网侧电流及网侧继电器状态是否正常；

6、观察网侧输出PWM信号是否正常；

7、系统进入机侧并网模式，观察机侧电流及机侧继电器状态是否正常；

8、观察机侧输出PWM信号是否正常；

9、测试网压过、欠压保护；

10、测试母线过、欠压保护；

11、测试温度保护是否正常；

12、切换装置外围开关测试控制板的过压、欠压的保护功能，观测控制系统是否进行保护。

13、测试控制系统的保护及各输入输出通道电气系统是否正常。

Claims (1)

1.一种风电变流器系统控制板工装测试设备，其特征在于：包括主控底板、与主控底板相连接的信号发生模块以及上位机；

所述的主控底板上安装有CAN通讯模块(7)，网侧控制板及机侧控制板；所述的CAN通讯模块(7)通过USB-CAN与上位机进行通讯，将接收信息传递给上位机存储，上位机对接收的不同电测试信号进行运算与处理，并将数据实时输出显示，用以监控风电变流器的运行参数，验证风电变流器的系统控制板程序的逻辑；网侧控制板和机侧控制板用于接收各分立模块产生的电测试信号，所述的电测试信号，包括电测试交流信号、电测试模拟信号、电测试数字信号、电测试脉冲信号及控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的信号发生模块包括：

正弦信号产生模块(2)，用于产生电测试交流信号，所述的电测试交流信号包括电网电压信号、网侧电流信号和机侧电流信号；

模拟信号产生模块(3)，用于产生电测试模拟信号，所述的电测试模拟信号包括直流母线电压信号及温度信号；

I/O输入输出模块(4)，用于产生电测试数字信号，所述的电测试数字信号包括机侧控制板和网侧控制板产生的控制信号、反馈信号及IGBT欠饱和故障信号；

转速信号产生模块(5)，用于产生电测试脉冲信号，所述的电测试脉冲信号为通过CPLD的应用产生的A相、B相、Z相脉冲编码器信号；

PWM信号输出模块(6)，用于产生控制器输出的网侧控制脉冲及机侧控制脉冲信号；

所述的风电变流器系统控制板工装测试设备，还包括电源模块(1)，用于为风电变流器系统控制板工装测试设备提供直流电压。