CN211505716U - 一种交直流机车调速系统试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交直流机车调速系统试验台，属于电力机车领域，所述的交直流机车调速系统试验台包括电源系统模块、输入输出采集检测系统模块、测试系统模块、控制电路驱动放大系统模块、调速驱动与故障实验驱动模块、试验台柜体总体系统布置模块、数据库基本功能系统模块，本实用新型采取触摸屏界面提示功能，通过人机对话界面的工作模式对电器、电子配件进行检测试验，让电器、电子配件试验的等级精度和方法更加完善，并对试验、检测的各项数据进行保存、打印，以确保对各型配件在检修完成后各项试验参数的追述性、可查性与完整性。

Description

一种交直流机车调速系统试验台

技术领域

本实用新型属于电力机车领域，更具体的说涉及一种交直流机车调速系统试验台。

背景技术

DF8B型内燃机车上具有两种机车电器的控制执行机构，即非逻辑控制单元系统及逻辑控制单元系统，目前我段配属DF8B型非逻辑控制内燃机车30台，该型机车通过转速控制器内部的CPU对司机控制器辅助触头发出的定向升、降速指令编码信号进行识别、处理、放大功率后，转换成按照一定逻辑规律变化的脉冲相序输出方式，以控制驱动步进电机的工作转向，从而调整调速机构的的正常工作，实现对机车柴油机升降速的正常控制。转速控制器性能是否稳定，对机车运用安全具有重大意义。

目前，我段无DF8B型内燃机车转速控制器专用检测设备，仅能完成外观检查、测量，检修完毕的转速控制器需从检修场地搬至机车上装车与司机控制器、步进电机联合进行试验、调整，若调整试验参数及逻辑关系不合格须重新拆下检修、再装车试验，过程繁琐，工作效率低下，无法满足机车检修生产任务及机车运用指标考核要求，检修现场急需能满足DF8B型内燃机车转速控制器与司机控制器、步进电机联合带载配套试验的专用综合试验设备。

经过对DF8B型内燃机车转速控制器、司机控制器、步进电机及联合型调节器（302型/C型联调）装置联合工作及控制机车柴油机启动、调速之间配合逻辑关系的摸索研究，并对试验电器、电子、机械配件之间的差异与兼容性的检测分析，课题组决定自主研制能带载试验DF8B内燃机车转速控制器、多机型司机控制器及机车步进电机和试验数据采集的综合试验台。

发明内容

本实用新型研制一台能满足DF8B型非逻辑控制机车不同型号的转速控制器和不同型号的司机控制器带载试验及步进电机单独试验的综合试验台，以弥补目前我段对转速控制器检修试验缺陷，杜绝检修过程中因人为经验检修带来的质量隐患。同时在实现检测、试验的前提下，对被测的各项显示数据准确度要高、精，准，并具备对所检测、试验的故障配件进行逆向查找的功能，同时还要达到操作使用方便、快捷，安全系数及稳定性可靠的目标。

为了实现上述要求，本实用新型是通过以下技术方案实现的：所述的交直流机车调速系统试验台包括电源系统模块、输入输出采集检测系统模块、测试系统模块、控制电路驱动放大系统模块、调速驱动与故障实验驱动模块、试验台柜体总体系统布置模块、数据库基本功能系统模块；

所述的电源系统为整个试验台提供220V交流电压，110Ｖ、24V直流电源；

所述的输入输出采集检测系统模块包括包含自动测试设备硬件、数据信号接口转换电路；

所述的测试系统模块包括包括系统控制模块、系统自动测试模块、原始数据库录入和原理学习模块；

所述的控制电路驱动放大系统模块接收来自USB数据采集器输出的隔离低电位，以集电极开路信号的方式输出0-30V的低电压对固态继电器的输入端进行驱动；

所述调速驱动与故障实验驱动模块，调速驱动司机控制器的参与配合对步进电机进行驱动，以反馈模拟当前柴油机转速、升降速时间、司机控制器档位的各项数据；

所述的试验台柜体总体系统布置模块安装有计算机、触摸屏、各类仪表、电子、电器、电机传动装置；

所述的数据库基本功能系统模块主要用于存储试验记录，设备设计相关的常量参数和各种司机控制器的闭合逻辑列表。

优选的，所述的电源系统模块其中220V交流电源系统为计算机、触摸屏、110V--24V开关电源、编码器、计数器、三相无功表、交流电压表及部份控制继电器提供220V交流电；110V、24V直流稳压开关电源分别为固态继电器驱动电路、信号开关量采集组、USB数据采集器、步进电机驱动装置、司机控制器、调速驱动电路（故障调速）及数据采集器、指令和反馈信号控制继电器提供110V和24V直流电源。

优选的，所述的输入输出采集检测系统模块中的测试设备硬件部份由一台控制中心的计算机、触摸屏显示器、USB光隔离输入/输出数据采集器（DI/DO板卡）、编码器、计数器、固态继电器驱动电路、步进电机驱动装置、无功表、指令和反馈信号控制继电器、RS232/RS485通讯适配器及各连接电缆和线路构成。

优选的，所述的测试系统模块中的系统控制模块分别通过对数据采集器物理信号板卡进行区分访问的过程中，读取采集卡的采集函数和驱动函数，负责执行对各数据输入、输出信号进行采集及反馈，同时用于控制各驱动放大电路模块的正常工作；

所述的系统自动测试模块通过系统控制模块发出转速控制器给定的定位逻辑编码信号进行自动识别，并根据目前识别的挡位编码信息，将柴油机当前转速、升降速时间、步进电机的三相电流、电压进行采集，通过计数器、编码器及三相数据系统产生、反馈的脉冲信号和相位信号由单端的RS232转换为平衡差分的485信号输入至计算机，并通过在计算机内部创建的CzdShiyanDialOg的自动测试程序系统输出的程序指令，控制各工作模块的顺序驱动，实现对转速控制器各工况的逐项自动测试。

优选的，所述的测试系统模块中的原始数据库录入模块用于对司机控制器、转速控制器及步进电机在逐项试验过程中产生的的各项试验数据、结论进行自动记录和保存。

优选的，所述的调速驱动与故障调速试验系统模块分为：手动测试、自动测试、故障调速测试以及包括内燃机车其它系列司控器带载测试，测试数据由编码器、计数器、计算机以RS232转485通讯方式进行转换，并对检测试验完成的配件参数进行报表生成和打印，并对测试结果进行记录和保存。

本实用新型有益效果：

本实用新型研制一台能满足DF8B型非逻辑控制机车不同型号的转速控制器和不同型号的司机控制器带载试验及步进电机单独试验的综合试验台，以弥补目前我段对转速控制器检修试验缺陷，杜绝检修过程中因人为经验检修带来的质量隐患。同时在实现检测、试验的前提下，对被测的各项显示数据准确度要高、精，准，并具备对所检测、试验的故障配件进行逆向查找的功能，同时还要达到操作使用方便、快捷，安全系数及稳定性可靠的目标。

内燃机车转速控制器综合试验台研制成功满足了对DF系列内燃机车所有司机控制器、步进电机、DF8Ｂ非逻控机车转速控制器配件进行试验，填补内燃机车在检修过程中无此电子、电器元件的检修试验设备空缺。另外，从工艺要求对电子、电器配件的检测、工况试验方式进行了颠覆性改进，让试验测试的操作方法更为简单直观。

附图说明

图1为电源系统总成图；

图2输入输出及检测系统总成结构框架图；

图3控制电路驱动放大电器接线图；

图4调速驱动、故障调速试验电器原理图；

图5实验柜体三视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图所示，所述的交直流机车调速系统试验台包括电源系统模块、输入输出采集检测系统模块、测试系统模块、控制电路驱动放大系统模块、调速驱动与故障实验驱动模块、试验台柜体总体系统布置模块、数据库基本功能系统模块；所述的电源系统为整个试验台提供220V交流电压，110Ｖ、24V直流电源。

所述的输入输出采集检测系统模块包括包含自动测试设备硬件、数据信号接口转换电路；所述的测试系统模块包括包括系统控制模块、系统自动测试模块、原始数据库录入和原理学习模块；所述的控制电路驱动放大系统模块接收来自USB数据采集器输出的隔离低电位，以集电极开路信号的方式输出0-30V的低电压对固态继电器的输入端进行驱动；所述调速驱动与故障实验驱动模块，调速驱动司机控制器的参与配合对步进电机进行驱动，以反馈模拟当前柴油机转速、升降速时间、司机控制器档位的各项数据；

所述的试验台柜体总体系统布置模块安装有计算机、触摸屏、各类仪表、电子、电器、电机传动装置；所述的数据库基本功能系统模块主要用于存储试验记录，设备设计相关的常量参数和各种司机控制器的闭合逻辑列表。

电源系统为整个试验台提供220V交流电压，110Ｖ、24V直流电源，其中220V交流电源系统为计算机、触摸屏、110V--24V开关电源、编码器、计数器、三相无功表、交流电压表及部份控制继电器提供220V交流电；110V、24V直流稳压开关电源分别为固态继电器驱动电路、信号开关量采集组、USB数据采集器、步进电机驱动装置、司机控制器、调速驱动电路（故障调速）及数据采集器、指令和反馈信号控制继电器提供110V和24V直流电源。

输入、输出采集检测系统模块包含自动测试设备硬件、数据信号接口转换电路、操作软件、测试控制程序。测试系统硬件部份由一台控制中心的计算机、触摸屏显示器、USB光隔离输入/输出数据采集器（DI/DO板卡）、编码器、计数器、固态继电器驱动电路、步进电机驱动装置、无功表、指令和反馈信号控制继电器、RS232/RS485通讯适配器及各连接电缆和线路构成。其功能可完成检测试验装置的总体控制、信号采集，可对检测试验完成的配件进行报表生成和打印，并对测试结果进行记录和保存。

系统控制模块:分别通过对数据采集器物理信号板卡进行区分访问的过程中，读取采集卡的采集函数和驱动函数，负责执行对各数据输入、输出信号进行采集及反馈，同时用于控制各驱动放大电路模块的正常工作。

系统自动测试模块通过系统控制模块发出转速控制器给定的定位逻辑编码信号进行自动识别，并根据目前识别的挡位编码信息，将柴油机当前转速、升降速时间、步进电机的三相电流、电压进行采集，通过计数器、编码器及三相数据系统产生、反馈的脉冲信号和相位信号由单端的RS232转换为平衡差分的485信号输入至计算机，并通过在计算机内部创建的CzdShiyanDialOg的自动测试程序系统输出的程序指令，控制各工作模块的顺序驱动，实现对转速控制器各工况的逐项自动测试。

原始数据库录入模块主要用于对司机控制器、转速控制器及步进电机在逐项试验过程中产生的的各项试验数据、结论进行自动记录和保存。

控制电路驱动放大系统模块作为USB光隔离输入/输出数据采集器（DI/DO板卡）的下级放大系统，控制电路驱动放大部分接收来自USB数据采集器输出的隔离低电位，以集电极开路信号的方式输出0-30V的低电压对固态继电器的输入端进行驱动，经过固态继电器光电耦合隔离、放大后将电压升至110V后，以推动各路继电器按照程序设定要求进行工作，达到各个数据采集、信号反馈、输出指令、负载驱动放大、调速驱动装置相继工作的目的。

调速驱动、故障调速试验系统模块转速控制器通过司机控制器的参与配合对步进电机进行驱动，以反馈模拟当前柴油机转速、升降速时间、司机控制器档位的各项数据。工作方式分为：手动测试、自动测试、故障调速测试以及包括内燃机车其它系列司控器带载测试。测试数据要求由编码器、计数器、计算机以RS232转485通讯方式进行转换，并对检测试验完成的配件参数进行报表生成和打印，并对测试结果进行记录和保存。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种交直流机车调速系统试验台，其特征在于：所述的交直流机车调速系统试验台包括电源系统模块、输入输出采集检测系统模块、测试系统模块、控制电路驱动放大系统模块、调速驱动与故障实验驱动模块、试验台柜体总体系统布置模块、数据库基本功能系统模块；

所述的电源系统为整个试验台提供220V交流电压，110Ｖ、24V直流电源；

所述的输入输出采集检测系统模块包括包含自动测试设备硬件、数据信号接口转换电路；

所述的测试系统模块包括系统控制模块、系统自动测试模块、原始数据库录入和原理学习模块；

所述的控制电路驱动放大系统模块接收来自USB数据采集器输出的隔离低电位，以集电极开路信号的方式输出0-30V的低电压对固态继电器的输入端进行驱动；

所述调速驱动与故障实验驱动模块，调速驱动司机控制器的参与配合对步进电机进行驱动，以反馈模拟当前柴油机转速、升降速时间、司机控制器档位的各项数据；

所述的试验台柜体总体系统布置模块安装有计算机、触摸屏、各类仪表、电子、电器、电机传动装置；

所述的数据库基本功能系统模块主要用于存储试验记录，设备设计常量参数和司机控制器的闭合逻辑列表。

2.根据权利要求1所述的一种交直流机车调速系统试验台，其特征是：所述的电源系统模块其中220V交流电源系统为计算机、触摸屏、110V--24V开关电源、编码器、计数器、三相无功表、交流电压表及部份控制继电器提供220V交流电；110V、24V直流稳压开关电源分别为固态继电器驱动电路、信号开关量采集组、USB数据采集器、步进电机驱动装置、司机控制器、调速驱动电路用于故障调速及数据采集器、指令和反馈信号控制继电器提供110V和24V直流电源。

3.根据权利要求1所述的一种交直流机车调速系统试验台，其特征在于：所述的输入输出采集检测系统模块中的测试设备硬件部份由一台控制中心的计算机、触摸屏显示器、USB光隔离输入/输出数据采集器采用DI/DO板卡、编码器、计数器、固态继电器驱动电路、步进电机驱动装置、无功表、指令和反馈信号控制继电器、RS232/RS485通讯适配器及各连接电缆和线路构成。

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