CN113406391A - 一种客车空调机组电气性能试验台和试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了客车空调机组电气性能试验台和试验方法，包括电阻电感测量回路和集成电路板，每个第四乙继电器的两端分别连接两个限流电阻，其中一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第一端，另一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第二端，以使每个第四乙继电器的两端分别连接相同或相异的机组线圈的两端，并且最后一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；不仅消除了因测试电源方向引起的静电吸附问题，更是消除了测量过程中高压电流剩磁问题，绝缘电阻测试完成后可立即进行后续电阻及感抗测试，不必等待剩磁消退，从而大大提高了空调机组的检测效率，适应快速检测的要求。

Description

一种客车空调机组电气性能试验台和试验方法

技术领域

本发明涉及客车空调机组电气性能试验，尤其涉及的是，一种客车空调机组电气性能试验台和试验方法。

背景技术

随着技术的发展，在铁路客车电气技术领域，客车单元式空调机组成为了乘客旅途舒适性的重要设施设备。现代客车空调机组均采用全封闭式压缩机组，通过蒸发器、冷凝器以及空气预热器、通风机等零部件实现客室与外界的热交换。

在客车空调机组进行检修时，除要求对空调机组的内部冷媒介质循环及热交换进行测试外，还要求对机组的配线绝缘电阻、内阻、感抗进行测试及实验，而受技术条件制约，现有客车空调机组性能试验台仅实现了对客车空调机组工况的实验和测试功能，而未实现空调机组的绝缘性能以及线圈、配线内阻等参数的测试。然而在现场使用中，因客车空调机组绝缘不良、线缆老化虚接等造成的机组故障是当前客车电气技术领域面临的主要问题。

发明人通过研究发现造成现有空调机组试验台无法进行机组内部部件及配线绝缘电阻自动化检测、以及阻抗、线圈感抗自动化检测的主要原因是机组内部单元式压缩机、通风机、冷凝风机绕组中的线圈、铁芯形成感抗，对数字式精密电子升压设备的运行造成了干扰，从而使得高压绝缘电阻的测试过程变得极其漫长和不稳定。

发明人在人工测试中发现，数字式高压绝缘电阻的测试步骤如图1所示，先将电子升压至DC500V，待电压稳定后测量绝缘电阻，然后将电压降压归零。客车空调机组压缩机绝缘电阻测试功能原理如图2所示，通风机、冷凝风机构成相似或相同；图中的高压电源101例如1000V电源或500V电源连接第一继电器组102也就是继电器组1，绝缘电阻测量回路107连接继电器组1，继电器组1连接第二继电器组103也就是继电器组2，继电器组2分别连接机组金属外壳104、第一机组线圈105和第二机组线圈106。第一机组线圈可称为机组1机线圈或者机组第一机线圈等，第二机组线圈可称为机组2机线圈或者机组第二机线圈等，机组1机线圈、机组2机线圈为感抗部件，其共同与机组金属外壳构成容抗C，显而易见，客车空调机组内部各类电机的高感性，造成了电子升压与降压过程及其漫长，测量每条配线至少需2分钟以上。也就是需要人力资源多、耗时长，在实际应用中是不能接受的。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明提供一种客车空调机组电气性能试验台和试验方法，所要解决的技术问题包括：如何消除因测试电源方向引起的静电吸附问题和测量过程中高压电流剩磁问题，提高空调机组的检测效率等。

本发明的技术方案如下：

一种客车空调机组电气性能试验台，包括电阻电感测量回路和集成电路板，所述集成电路板包括绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块，所述集成电路板还包括继电器甲组、继电器乙组、两个接地电阻和至少二个限流电阻；

所述继电器甲组包括第一甲继电器到第四甲继电器，所述继电器乙组中包括第一乙继电器到第六乙继电器，其中，第四乙继电器的数量为至少一个；

第一甲继电器的第一端与第四甲继电器的第一端相互连接并用于连接高压电源的第一端，第二甲继电器的第一端与第三甲继电器的第一端相互连接并连接所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第一端，所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第二端还用于连接高压电源的第二端；第一甲继电器的第二端与第二甲继电器的第二端相互连接以作为可选择正负极输出位，并连接第一乙继电器的第一端；第三甲继电器的第二端与第四甲继电器的第二端相互连接并分别连接第二乙继电器的第一端和第六乙继电器的第一端，还连接所述电阻电感测量回路；

第一乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的金属外壳；第二乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第一端；第三乙继电器的第一端用于通过第一接地电阻接地，第三乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端；

每个第四乙继电器的两端分别连接两个限流电阻，其中一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第一端，另一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第二端，以使每个第四乙继电器的两端分别连接相同或相异的机组线圈的两端，并且最后一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第二端。

优选的，相邻的两个第四乙继电器共用一个限流电阻。

优选的，对于具有M个线圈的待测试客车空调机组，M为大于等于2的自然数；

所述限流电阻的数量为2M－2个；

所述第四乙继电器的数量为2M－3个；

第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；

以此类推，第2M－4个第四乙继电器的第二端和第2M－3个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第2M－3限流电阻连接待测试客车空调机组的第M－1机组线圈的第二端；

第2M－3个第四乙继电器的第二端用于通过第2M－2限流电阻连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第二端。

优选的，M为2，第四乙继电器的数量为一个，限流电阻的数量为两个；

第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第四乙继电器的第二端用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端。

优选的，第一乙继电器用于在吸合状态下接通所述电阻电感测量回路；

第二乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第一机组线圈的绝缘电阻；

第四乙继电器用于在吸合状态下通过第一限流电阻和第二限流电阻使第一机组线圈与第二机组线圈形成回路，用于使第一机组线圈向第二机组线圈放电；

第四乙继电器还用于在第一机组线圈降压到200V或以下时处于断开状态，第三乙继电器用于在吸合状态下通过第一接地电阻辅助放电；

第三乙继电器还用于在第一机组线圈降压到10V或以下时处于断开状态，第六乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第二机组线圈的绝缘电阻。

优选的，M为3，所述第四乙继电器的数量为两个，所述限流电阻的数量为三个；

第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；

第三个第四乙继电器的第二端用于通过第四限流电阻连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第二端。

优选的，待测试客车空调机组的前一个机组线圈的第二端通过至少一个第四乙继电器和至少二个限流电阻连接后一个机组线圈的第一端；或者，所述客车空调机组电气性能试验台还包括所述高压电源。

优选的，接地电阻的电阻值为1MΩ；限流电阻的电阻值为1KΩ5W。

一种客车空调机组电气性能试验方法，应用于任一项中所述客车空调机组电气性能试验台，所述客车空调机组电气性能试验方法包括步骤：

金属外壳置正向电位；

测量第一机组线圈绝缘电阻；

测量第二机组线圈绝缘电阻；

测量第一风机线圈绝缘电阻；

测量第二风机线圈绝缘电阻；

测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；

测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻；

金属外壳置反向电位；

测量第一机组线圈绝缘电阻；

测量第二机组线圈绝缘电阻；

测量第一风机线圈绝缘电阻；

测量第二风机线圈绝缘电阻；

测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；

测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻。

优选的，测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻之后，所述客车空调机组电气性能试验方法还包括步骤：对电气线圈内阻及空气预热部件的电阻和电感进行测试。

采用上述方案，本发明巧妙设计了继电器甲组和继电器乙组及其连接方式，不仅消除了因测试电源方向引起的静电吸附问题，更是消除了测量过程中高压电流剩磁问题，绝缘电阻测试完成后可立即进行后续电阻及感抗测试，不必等待剩磁消退，从而大大提高了空调机组的检测效率，适应快速检测的要求，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为现有技术的数字式高压绝缘电阻的测试流程示意图；

图2为本发明的一个实施例的客车空调机组压缩机绝缘电阻测试功能原理示意图；

图3为本发明的另一个实施例的继电器连接关系原理示意图；

图4为图3所示实施例的限流电阻连接关系原理示意图；

图5为本发明的另一个实施例的设备运行流程示意图；

图6为本发明的另一个实施例的继电器组连接关系示意图；

图7为本发明的另一个实施例的单台客车空调机组测试流程示意图；

图8为本发明的另一个实施例的试验台结构连接示意图；

图中：高压电源101、第一继电器组102、第二继电器组103、机组金属外壳104、第一机组线圈105、第二机组线圈106、绝缘电阻测量回路107、高压信号201、可选择正负极输出位202、金属外壳测量位203、测量回路输出位204、高压信号正极301、高压信号负极302、可选正负极输出位303、测量回路输出负极304、空调机组连接线401。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

本发明的一个实施例是，一种客车空调机组电气性能试验台，包括电阻电感测量回路和集成电路板，所述集成电路板包括绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块、继电器甲组、继电器乙组、两个接地电阻和至少二个限流电阻；所述继电器甲组包括第一甲继电器到第四甲继电器，所述继电器乙组中包括第一乙继电器到第六乙继电器，其中，第四乙继电器的数量为至少一个；第一甲继电器的第一端与第四甲继电器的第一端相互连接并用于连接高压电源的第一端，第二甲继电器的第一端与第三甲继电器的第一端相互连接并连接所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第一端，所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第二端还用于连接高压电源的第二端；第一甲继电器的第二端与第二甲继电器的第二端相互连接以作为可选择正负极输出位，并连接第一乙继电器的第一端；第三甲继电器的第二端与第四甲继电器的第二端相互连接并分别连接第二乙继电器的第一端和第六乙继电器的第一端，还连接所述电阻电感测量回路；第一乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的金属外壳；第二乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第一端；第三乙继电器的第一端用于通过第一接地电阻接地，第三乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端；每个第四乙继电器的两端分别连接两个限流电阻，其中一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第一端，另一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第二端，以使每个第四乙继电器的两端分别连接相同或相异的机组线圈的两端，并且最后一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第二端。采用上述方案，本发明巧妙设计了继电器甲组和继电器乙组及其连接方式，不仅消除了因测试电源方向引起的静电吸附问题，更是消除了测量过程中高压电流剩磁问题，绝缘电阻测试完成后可立即进行后续电阻及感抗测试，不必等待剩磁消退，从而大大提高了空调机组的检测效率，适应快速检测的要求，具有很高的市场应用价值。

较好的是，待测试客车空调机组的前一个机组线圈的第二端通过至少一个第四乙继电器和至少二个限流电阻连接后一个机组线圈的第一端；或者，优选的，所述客车空调机组电气性能试验台还包括所述高压电源。优选的，接地电阻的电阻值为1MΩ；限流电阻的电阻值为1KΩ5W。优选的，相邻的两个第四乙继电器共用一个限流电阻。优选的，对于具有M个线圈的待测试客车空调机组，M为大于等于2的自然数；所述限流电阻的数量为2M－2个；所述第四乙继电器的数量为2M－3个；例如，M为2，则只用一个第四乙继电器配两个限流电阻，也就是第四乙继电器的两端，一边配一个限流电阻。或者，M为3，则用三个第四乙继电器配四个限流电阻，每个第四乙继电器的两端分别连一个限流电阻，其中一个限流电阻的一端连上两个第四乙继电器，另一个限流电阻的一端也连上两个第四乙继电器，也就是两个第四乙继电器共用一个限流电阻，例如第二个限流电阻被第一个第四乙继电器和第二个第四乙继电器所共用，第三个限流电阻被第二个第四乙继电器和第三个第四乙继电器所共用。或者，M为4，则用五个第四乙继电器配六个限流电阻，第二个限流电阻被第一个第四乙继电器和第二个第四乙继电器所共用，第三个限流电阻被第二个第四乙继电器和第三个第四乙继电器所共用，第四个限流电阻被第三个第四乙继电器和第四个第四乙继电器所共用，以此类推。

对于具有M个线圈的待测试客车空调机组，第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；第三个第四乙继电器的第二端和第四个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第四限流电阻连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；第四个第四乙继电器的第二端和第五个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第五限流电阻连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第二端；第五个第四乙继电器的第二端和第六个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第六限流电阻连接待测试客车空调机组的第四机组线圈的第一端；以此类推，第2M－4个第四乙继电器的第二端和第2M－3个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第2M－3限流电阻连接待测试客车空调机组的第M－1机组线圈的第二端；第2M－3个第四乙继电器的第二端用于通过第2M－2限流电阻连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第二端。

优选的，M为2，第四乙继电器的数量为一个，限流电阻的数量为两个；第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第四乙继电器的第二端用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端。如图3所示，高压电源为1000V或500V电源并标识为1000V/500V电源，继电器甲组标识为1组继电器，继电器乙组标识为2组继电器，第一甲继电器标识为1组继电器1，第二甲继电器标识为1组继电器2，第三乙继电器标识为2组继电器3，以此类推。1组继电器1的第一端与1组继电器4的第一端相互连接并用于连接1000V/500V电源的第一端以于此获得高压信号201，1组继电器2的第一端与1组继电器3的第一端相互连接并绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第一端，绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块标识为绝缘电阻测量ADC(Analog-to-digital converter，模拟数字转换器)采集；绝缘电阻测量ADC采集的第二端还用于连接1000V/500V电源的第二端。1组继电器1的第二端与1组继电器2的第二端相互连接以作为可选择正负极输出位202，并连接2组继电器1的第一端；1组继电器3的第二端与1组继电器3的第二端相互连接并作为测量回路输出位204连接所述电阻电感测量回路，还分别连接2组继电器2的第一端和2组继电器6的第一端。继电器甲组的作用由此可见：1组继电器1和1组继电器3吸合时，也就处于吸合状态下，电阻电感测量回路施加正向测量电压，1组继电器2和1组继电器4吸合时，则电阻电感测量回路施加反向电压；电阻电感测量回路可简称为测量回路。

2组继电器1的第二端作为金属外壳测量位203，用于连接待测试客车空调机组的金属外壳也就是机组金属外壳104；2组继电器2的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈105的第一端；2组继电器3的第一端用于通过第一接地电阻接地，第一接地电阻标识为接地电阻1，2组继电器3的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈105的第二端；2组继电器4的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈105的第二端，第一限流电阻标识为限流电阻1，2组继电器4的第二端用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈106的第一端，第二限流电阻标识为限流电阻2；2组继电器5的第一端用于通过第二接地电阻接地，第二接地电阻标识为接地电阻2，2组继电器5的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈106的第一端；2组继电器6的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈106的第二端。继电器乙组的作用由此可见，2组继电器1为机组金属外壳连接继电器，为安全防护所用；2组继电器2和2组继电器6为切换机组内不同线圈所用；2组继电器3和2组继电器5为辅助放电所用，加快了降压效率；2组继电器4的设计最为关键和巧妙，为机组内两个线圈连通所用，作用是将测量结束后当前的线圈内存在的高压电，释放到下一待测量线圈，因此加快了下一待测量线圈的升压效率，对于多线圈机组，继续增加2组继电器4即可。

对于多线圈机组也就是多机组线圈，如图4所示，2组继电器4也就是第四乙继电器的数量为四个，对应的限流电阻为五个；第一个第四乙继电器标识为2组继电器4，第二个第四乙继电器标识为2组继电器4+1，第三个第四乙继电器标识为2组继电器4+2，第四个第四乙继电器标识为2组继电器4+3，第一个限流电阻也就是第一限流电阻标识为限流电阻1，第二限流电阻标识为限流电阻2，第三限流电阻标识为限流电阻3，第四限流电阻标识为限流电阻4，第五限流电阻标识为限流电阻5，限流电阻1连第一机组线圈的第二端，限流电阻2连第二机组线圈的第一端，限流电阻3连第二机组线圈的第二端，限流电阻4连第三机组线圈的第一端，限流电阻5连第三机组线圈的第二端，以此类推。

优选的，第一乙继电器用于在吸合状态下接通所述电阻电感测量回路；第二乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第一机组线圈的绝缘电阻；第四乙继电器用于在吸合状态下通过第一限流电阻和第二限流电阻使第一机组线圈与第二机组线圈形成回路，用于使第一机组线圈向第二机组线圈放电；第四乙继电器还用于在第一机组线圈降压到200V或以下时处于断开状态，第三乙继电器用于在吸合状态下通过第一接地电阻辅助放电；第三乙继电器还用于在第一机组线圈降压到10V或以下时处于断开状态，第六乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第二机组线圈的绝缘电阻。上述的创新设计，在继电器乙组中引入第一接地电阻例如1MΩ、第二接地电阻2例如1MΩ、第一限流电阻1例如1KΩ5W、第二限流电阻2例如1KΩ5W，配合继电器的使用和特别设计的连接方式，然后现有问题得到了良好解决。

本发明可以测量客车空调机组中的所有线圈，包括压缩机线圈、电动机线圈、通风机线圈、冷凝风机线圈等。应用于图3所示实施例，测量第一机组线圈和第二机组线圈的绝缘电阻如图5所示，包括步骤：S1、2组继电器1吸合接通测量回路；S2、2组继电器2吸合，升压测量绝缘电阻，也就是测量第一机组线圈的绝缘电阻；S3、2组继电器4吸合，向限流电阻1、限流电阻2，向机组2释放机组1内测试后储能电压；其中，第一机组线圈标识为机组1，第二机组线圈标识为机组2；S4、电压降至200V，2组继电器4断开，继电器3吸合，通过接地电阻辅助放电；S5、机组1电压降至10V，2组继电器3断开，继电器6吸合，自200V开始升压，测量机组2绝缘电阻；S6、以此类推，测量通风机、冷凝风机1、2组线圈。

优选的，M为3，所述第四乙继电器的数量为两个，所述限流电阻的数量为三个；第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；第三个第四乙继电器的第二端用于通过第四限流电阻连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第二端。M为4、5、6或者更多的情况以此类推，通常情况下，M一般为2，少量为3，更大的数比较罕见。

继电器甲组和继电器乙组的连接关系如图6所示，请结合图3，可见继电器甲组也就是继电器组1中的1组继电器1和1组继电器4的一端都连接高压信号正极301，1组继电器2和1组继电器3的一端都连接高压信号负极302也就是绝缘电阻测量ADC采集，1组继电器1和1组继电器2的另一端都连接可选正负极输出位303和继电器乙组，继电器乙组也就是继电器组2；1组继电器3和1组继电器4的另一端都连接测量回路输出负极304和是继电器组2。

本发明上面的实施例实现了测量输出信号的相位选择功能，电流方向说明如下：

正向电压→1组继电器1→继电器组2→机组金属外壳→机组线圈→继电器组2→1组继电器3→ADC采集回路，ADC采集回路也就使绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块。

正向电压→1组继电器4→继电器组2→机组线圈→机组金属外壳→继电器组2→1组继电器2→ADC采集回路。

较好的是，通过以上说明可知，相对于现有技术的等待放电方式导致测量每条配线至少需2分钟以上，本发明实现了前一机组线圈即机组线圈绕组依次向后一机组线圈绕组释放感应电动势，以及释放过程末端对地辅助放电效果，实现了利用前一机组线圈绕组感应电动势提高后一机组线圈绕组升压过程的效果，除第一次升压的时间较长外，每条配线测试过程仅为20秒，耗时不到现有技术的16.7％，因此大幅提高了空调机组的检测效率。

而且本发明上面的实施例还有一个值得指出的优点，现有技术只能向测试线缆发送预设方向测试电流，而本发明上面的实施例克服了该弊端，实现了机组线圈、配线与金属外壳间的正负极方向翻转测量，降低了测试结果波动值，增强了测试结果的准确性。具体地说，测试结果波动原因是在空调机组绝缘测试过程中，积存于机组内部的灰尘、水渍以及锈蚀、污渍等，在高压下会出现吸附、离散线缆的物理现象例如静电现象等，从而导致测量结果出现逐渐升高，而脱离实际机组实际绝缘电阻数值的情况。相比之下，本发明采用单一线圈正负极两次换向测量的方式，不仅消除了因测试电源方向引起的静电吸附问题，更是消除了测量过程中高压电流剩磁问题，绝缘电阻测试完成后可立即进行后续电阻及感抗测试，不必等待剩磁消退，所以才能做到上面所述的大幅提高了空调机组的检测效率。

各个实施例中的客车空调机组电气性能试验台也可以称作客车空调机组绝缘性能试验台。优选地，一种客车空调机组电气性能试验方法，应用于任一实施例中所述客车空调机组电气性能试验台，如图7所示，所述客车空调机组电气性能试验方法包括步骤：金属外壳置正向电位；也就是金属外壳PE置正向电位；测量第一机组线圈绝缘电阻；本实施例的相关步骤的机组线圈为压缩机线圈，也可以称作压缩机组线圈或者压缩机线圈绕组；测量第二机组线圈绝缘电阻；测量第一风机线圈绝缘电阻；本实施例的相关步骤的风机线圈为通风机线圈；测量第二风机线圈绝缘电阻；测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻；金属外壳置反向电位；测量第一机组线圈绝缘电阻；测量第二机组线圈绝缘电阻；测量第一风机线圈绝缘电阻；测量第二风机线圈绝缘电阻；测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻。优选的，测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻之后，所述客车空调机组电气性能试验方法还包括步骤：电气线圈内阻及空气预热等部件电阻值电感、测试；也就是对电气线圈内阻及空气预热部件的电阻和电感进行测试。采用上述方案，本发明巧妙设计了继电器甲组和继电器乙组及其连接方式，不仅消除了因测试电源方向引起的静电吸附问题，更是消除了测量过程中高压电流剩磁问题，绝缘电阻测试完成后可立即进行后续电阻及感抗测试，不必等待剩磁消退，从而大大提高了空调机组的检测效率，适应快速检测的要求，具有很高的市场应用价值。

优选的，如图8所示，客车空调机组电气性能试验台包括计算机、电阻电感测量回路和集成电路板，集成电路板为高压绝缘电阻、继电器、测量PCB集成电路板，其集成了高压绝缘电阻、继电器和测量PCB；电阻电感测量回路标识为电阻、电感测量回路。集成电路板通过空调机组连接线401连接客车空调机组。

较好的是，所述客车空调机组电气性能试验台还包括轨道车辆防滑系统测试组件，用于进行轨道车辆防滑系统测试。所述轨道车辆防滑系统测试组件包括防滑试验电路板、继电器组、采集电路和数模转换模块；防滑试验电路板设有电路板速度传感器接口、电路板电子排风阀接口、电路板压力继电器接口和电路板计算机控制接口；电路板速度传感器接口用于连接至少一速度传感器；电路板电子排风阀接口用于连接至少一电子排风阀；电路板压力继电器接口用于连接压力继电器；电路板计算机控制接口用于连接计算机；继电器组分别连接电路板速度传感器接口、电路板电子排风阀接口和电路板压力继电器接口；继电器组还通过采集电路连接数模转换模块；数模转换模块还连接电路板计算机控制接口。上述实施例克服了技术人员认为轨道车辆防滑系统无法自动测试的技术偏见，提供了简化的轨道车辆防滑系统测试组件，能够适用于不同防滑系统间部件的检测，成本较低，还容易增加测量部件线缆数量和测量项目，兼容性较高；而且只需要连上防滑试验电路板的接口即可，使用方便，减少了人工操作，测量快速，提高了检测效率。

优选的，所述轨道车辆防滑系统测试组件还包括连接防滑试验电路板的12V电源模块；或者，采集电路和数模转换模块都设置在防滑试验电路板上；或者，所述客车空调机组电气性能试验台还包括机架，所述轨道车辆防滑系统测试组件固定于所述机架上，优选的，防滑试验电路板、继电器组、采集电路和数模转换模块都设置在机架上。优选的，所述客车空调机组电气性能试验台还包括计算机。优选的，所述客车空调机组电气性能试验台还包括连接计算机的打印机。优选的，计算机为平板电脑、笔记本电脑、PC机、12V工控机或NT系列触摸显示屏。由此可以将检测结果形成文字报告，快速输出；并且克服了现有技术人员存在只能人工操作逐项检测而不能自动检测的传统技术偏见，大大提高了检测效率。继电器组可以设置在防滑试验电路板上，也可以与防滑试验电路板相分离。由此实现的所述客车空调机组电气性能试验台及其轨道车辆防滑系统测试组件，具有结构简单、易于连接和运行稳定的优点。而采用现有继电器阵列技术，只能对信号进行顺序测试，即分别独立测试4组电子排风阀、四组速度传感器以及压力继电器，并且是一项项地检测其中的线缆、线圈内阻、绝缘电阻、感抗等，亦即传统方式完成全部作业需时长，并且耗人工，因此技术人员存在无法自动化检测的技术偏见。

在现有技术领域中仅在产品出厂时进行测试，即其测试结果仅适用于新品制造环节，即新品配件制造后，采用顺向流水检测的方式，对不同测试项目设置不同流水环节，顺向生产、检测、制造；但在应用之后，因铁路客车电子防滑系统零部件经过了至少5次以上的若干次改进，以适应客车提速或调速，每次改进后的配件尺寸、参数均发生了改变，所以铁路检修规程中要求防滑系统部件必须配套使用，电子排风阀、速度传感器、压力继电器必须确保配套使用，但因不同防滑系统间部件不能互换，所以现场不能使用传统方式和设备进行作业组织，而市面上无此类配套客车空调机组电气性能试验台产品，这也是前述技术人员存在的技术偏见之成因。优选的，继电器组包括线缆连接继电器组、信号输出继电器组和测量输出继电器组；线缆连接继电器组分别连接电路板速度传感器接口、电路板电子排风阀接口和电路板压力继电器接口；信号输出继电器组分别用于连接500V高压测量信号源、3V直流测量信号源和12伏交流测量信号源；测量输出继电器组分别连接线缆连接继电器组；测量输出继电器组还通过采集电路连接数模转换模块；数模转换模块还连接电路板计算机控制接口。优选的，根据测量部件线缆数量设置线缆连接继电器组中的16路继电器阵列的数量；根据测量数量设置测量输出继电器组中的3路测量继电器的数量。优选的，所述客车空调机组电气性能试验台还包括500V高压信号源、3V直流信号源和12伏交流信号源。

优选的，线缆连接继电器组还包括两个16路继电器阵列和一个1路继电器阵列；信号输出继电器组包括三个3路信号继电器；测量输出继电器组包括一个3路电子排风测量继电器、一个3路压力继电器测量继电器和一个3路速度传感器测量继电器；采集电路包括高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路；第一个16路继电器阵列分别连接电路板电子排风阀接口和3路电子排风测量继电器、1路继电器阵列分别连接电路板压力继电器接口和3路压力继电器测量继电器、第二个16路继电器阵列分别连接电路板速度传感器接口和3路速度传感器测量继电器；每个3路信号继电器分别用于连接500V高压测量信号源、3V直流测量信号源和12伏交流测量信号源，并且，第一个3路信号继电器连接第一个16路继电器阵列，第二个3路信号继电器连接1路继电器阵列，第三个3路信号继电器连接第二个16路继电器阵列；3路电子排风测量继电器还分别连接高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路；3路压力继电器测量继电器还分别连接高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路；3路速度传感器测量继电器还分别连接高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路；高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路还分别连接数模转换模块。优选的，各个16路继电器阵列、1路继电器阵列、各个3路信号继电器、3路电子排风测量继电器、3路压力继电器测量继电器和3路速度传感器测量继电器都设置在防滑试验电路板上。

由于继电器中均有常开、常闭触点，继电器得电后实现状态翻转，下面以排风阀为例说明其与16路继电器阵列的连接方式，较好的是，电子排风阀的数量为四个，每个电子排风阀分别通过电路板电子排风阀接口连接第一个16路继电器阵列中的4路继电器，第一电子排风阀、第二电子排风阀、第三电子排风阀和第四电子排风阀分别通过电路板电子排风阀接口连接第一个16路继电器阵列中的4路继电器，即第一电子排风阀连接第一个16路继电器阵列中的排风阀继电器1至4、第二电子排风阀连接第一个16路继电器阵列中的排风阀继电器5至8、第三电子排风阀连接第一个16路继电器阵列中的排风阀继电器9至12，第四电子排风阀连接第一个16路继电器阵列中的排风阀继电器13至16；以第一电子排风阀为例，排风线连接排风阀继电器1(也可以称为第一排风阀继电器，其他类推)，第一公共线连接排风阀继电器2，充风线连接排风阀继电器3，金属外壳第一连接线和金属外壳第二连接线共同连接排风阀继电器4；第二电子排风阀、第三电子排风阀和第四电子排风阀依此类推。第一个16路继电器阵列中的各个排风阀继电器的继电器常闭点均连接第一个3路信号继电器也就是第一个16路继电器阵列中的各个继电器的继电器常闭点均连接第一个3路信号继电器，也就是说，排风阀继电器1至16的继电器常闭点均连接第一个3路信号继电器也就是3路测量信号输出继电器中排风阀继电器，也可以称作3路测量信号输出排风阀继电器；第一个3路信号继电器还分别连接500V高压测量信号源、3V直流测量信号源和12伏交流测量信号源以获得3路信号输出，也可以称作3路测量信号输出；500V高压测量信号源也可以称作3路信号DC500V，3V直流测量信号源也可以称作3路信号DC3V，12伏交流测量信号源也可以称作3路信号AC12V。第一个16路继电器阵列中的各个排风阀继电器的继电器常开点均连接3路电子排风测量继电器也就是第一个16路继电器阵列中的各个继电器的继电器常开点均连接3路电子排风测量继电器，也就是说，排风阀继电器1至16的继电器常开点均连接3路电子排风测量继电器也就是3路测量继电器中排风阀继电器，也可以称作3路测量排风阀继电器；3路电子排风测量继电器还分别连接高压绝缘电阻采集电路、电阻采集电路和电感采集电路，高压绝缘电阻采集电路也可以称作绝缘电阻测量电路或者3路绝缘电阻测量电路，电阻采集电路也可以称作或者电阻测量电路3路电阻测量电路，电感采集电路也可以称作电感测量电路或者3路电感测量电路。较好的是，3路信号DC500V、3路信号DC3V、3路信号AC12V、3路绝缘电阻测量电路、3路电阻测量电路和3路电感测量电路均连接信号公共线路。

较好的是，压力继电器的数量为一个，所述压力继电器通过电路板压力继电器接口连接所述1路继电器阵列中的4路继电器；所述1路继电器阵列中的各个继电器的继电器常闭点均连接第二个所述3路信号继电器，所述1路继电器阵列中的各个继电器的继电器常开点均连接所述3路压力继电器测量继电器。较好的是，速度传感器的数量为四个，每个速度传感器分别通过电路板速度传感器接口连接第二个16路继电器阵列中的4路继电器；第二个16路继电器阵列中的各个继电器的继电器常闭点均连接第三个所述3路信号继电器，第二个16路继电器阵列中的各个继电器的继电器常开点均连接所述3路速度传感器测量继电器。由此可以利用继电器得电后实现状态翻转的原理，在某一配线例如第三排风阀的PE线无论是金属外壳第一连接线还是金属外壳第二连接线出现继电器动作时，例如排风阀继电器12发生状态翻转，脱离3路继电器中防滑继电器常开点，连通3路继电器中防滑继电器常闭点，与测量信号接通，则分别合闭排风阀继电器9、10、11就可以得到待测线缆或线圈的绝缘电阻值。而且通过本电路的继电器切换，可以实现排风阀线圈、配线的任意信号测量回路切换，并形成回路，从而进行绝缘电阻测量、电阻测量和电感测量。采用本发明的实施例的硬件和软件相配合后，通过将继电器划分为线缆连接、信号输出、测量输出三部分，线缆连接继电器连接测试部件，为排风阀、速度传感器、压力继电器三部分，三组信号输出继电器阵列同时连接500V高压、3V直流、12伏交流信号源，三组测量继电器的高压绝缘采集、电阻采集、电感采集输出端并联后，分别连接至采集电路，例如采集电路连接至4通道24位ADC数模转换芯片。从而解决了设备小型化、集成化问题；具体地说，不同于新造电子排风阀、速度传感器等部件，装车使用后经过一段时间的产品，在检修测试时要求并联进行，即新造产品，如电子排风阀的实验，生产厂家只需设置电子排风阀的流水线即可，而采用本发明的实施例，其应用条件例如铁路现实技术需求中，要求必须进行系统配套实验，即依照厂方流水线方式需同时排列3条流水线，而采用本发明的实施例仅需一台设备即完成上述工作，满足现场小型化配套实验要求。优选的，电子排风阀先做绝缘电阻测试，同时压力继电器做电阻测试，同时速度传感器做电感测试；然后电子排风阀做电阻测试，同时压力继电器做电感测试，同时速度传感器做绝缘电阻测试；然后电子排风阀做电感测试，同时压力继电器做绝缘电阻测试，同时速度传感器做电阻测试；可见本发明的3条流水线也就是三条检修流程可以同时工作。

由此可见，本发明的实施例中，MCU或控制器包含电路板部件控制、单一部件测试、全部部件测试三种指令集，可根据现场使用而设计，可自由控制电路板部件，由计算机完成全部测试过程的指令控制及数据采集，也可由计算机发送单一部件或全部部件的测试指令，由电路板完成全部测试工作后，将数据返回计算机，由计算机进行计算，或MCU依据环境温湿度数据，自行计算后发送至计算机，即本发明即可制作成由蓄电池供电，采用NT触摸显示屏控制的移动式检测设备，也可制作成由高性能计算机控制的精密测量专业设备。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的客车空调机组电气性能试验台和客车空调机组电气性能试验方法。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种客车空调机组电气性能试验台，包括电阻电感测量回路和集成电路板，所述集成电路板包括绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块，其特征在于，所述集成电路板还包括继电器甲组、继电器乙组、两个接地电阻和至少二个限流电阻；

所述继电器甲组包括第一甲继电器到第四甲继电器，所述继电器乙组中包括第一乙继电器到第六乙继电器，其中，第四乙继电器的数量为至少一个；

第一甲继电器的第一端与第四甲继电器的第一端相互连接并用于连接高压电源的第一端，第二甲继电器的第一端与第三甲继电器的第一端相互连接并连接所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第一端，所述绝缘电阻测量模拟数字转换器采集模块的第二端还用于连接高压电源的第二端；第一甲继电器的第二端与第二甲继电器的第二端相互连接以作为可选择正负极输出位，并连接第一乙继电器的第一端；第三甲继电器的第二端与第四甲继电器的第二端相互连接并分别连接第二乙继电器的第一端和第六乙继电器的第一端，还连接所述电阻电感测量回路；

第一乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的金属外壳；第二乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第一端；第三乙继电器的第一端用于通过第一接地电阻接地，第三乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端；

每个第四乙继电器的两端分别连接两个限流电阻，其中一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第一端，另一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的一个机组线圈的第二端，以使每个第四乙继电器的两端分别连接相同或相异的机组线圈的两端，并且最后一个限流电阻用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的最后一个机组线圈的第二端。

2.根据权利要求1所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，相邻的两个第四乙继电器共用一个限流电阻。

3.根据权利要求2所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，对于具有M个线圈的待测试客车空调机组，M为大于等于2的自然数；

所述限流电阻的数量为2M－2个；

所述第四乙继电器的数量为2M－3个；

第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；

以此类推，第2M－4个第四乙继电器的第二端和第2M－3个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第2M－3限流电阻连接待测试客车空调机组的第M－1机组线圈的第二端；

第2M－3个第四乙继电器的第二端用于通过第2M－2限流电阻连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第一端用于通过第二接地电阻接地，第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第M机组线圈的第二端。

4.根据权利要求3所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，M为2，第四乙继电器的数量为一个，限流电阻的数量为两个；

第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第四乙继电器的第二端用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端。

5.根据权利要求4所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，第一乙继电器用于在吸合状态下接通所述电阻电感测量回路；

第二乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第一机组线圈的绝缘电阻；

第四乙继电器用于在吸合状态下通过第一限流电阻和第二限流电阻使第一机组线圈与第二机组线圈形成回路，用于使第一机组线圈向第二机组线圈放电；

第四乙继电器还用于在第一机组线圈降压到200V或以下时处于断开状态，第三乙继电器用于在吸合状态下通过第一接地电阻辅助放电；

第三乙继电器还用于在第一机组线圈降压到10V或以下时处于断开状态，第六乙继电器用于在吸合状态下升压所述电阻电感测量回路以测量第二机组线圈的绝缘电阻。

6.根据权利要求3所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，M为3，所述第四乙继电器的数量为两个，所述限流电阻的数量为三个；

第一个第四乙继电器的第一端用于通过第一限流电阻连接待测试客车空调机组的第一机组线圈的第二端，第一个第四乙继电器的第二端和第二个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第二限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第一端；

第二个第四乙继电器的第二端和第三个第四乙继电器的第一端相互连接并且都用于通过第三限流电阻连接待测试客车空调机组的第二机组线圈的第二端；

第三个第四乙继电器的第二端用于通过第四限流电阻连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；

第五乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第一端；

第六乙继电器的第二端用于连接待测试客车空调机组的第三机组线圈的第二端。

7.根据权利要求1所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，待测试客车空调机组的前一个机组线圈的第二端通过至少一个第四乙继电器和至少二个限流电阻连接后一个机组线圈的第一端；或者，所述客车空调机组电气性能试验台还包括所述高压电源。

8.根据权利要求1到7任一项中所述客车空调机组电气性能试验台，其特征在于，接地电阻的电阻值为1MΩ；限流电阻的电阻值为1KΩ5W。

9.一种客车空调机组电气性能试验方法，其特征在于，应用于权利要求1到8任一项中所述客车空调机组电气性能试验台，所述客车空调机组电气性能试验方法包括步骤：

金属外壳置正向电位；

测量第一机组线圈绝缘电阻；

测量第二机组线圈绝缘电阻；

测量第一风机线圈绝缘电阻；

测量第二风机线圈绝缘电阻；

测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；

测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻；

金属外壳置反向电位；

测量第一机组线圈绝缘电阻；

测量第二机组线圈绝缘电阻；

测量第一风机线圈绝缘电阻；

测量第二风机线圈绝缘电阻；

测量第一冷凝风机线圈绝缘电阻；

测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻。

10.根据权利要求9所述客车空调机组电气性能试验方法，其特征在于，测量第二冷凝风机线圈绝缘电阻之后，所述客车空调机组电气性能试验方法还包括步骤：对电气线圈内阻及空气预热部件的电阻和电感进行测试。

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