CN215986287U - 动车组辅助逆变模块检测平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动车组辅助逆变模块检测平台，包括：中央控制台、逆变控制器、高压直流供电单元、输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、逆变温度传感器、输出PWM滤波变压器、输出接触器、可控负载、负载温度传感器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器，实现动车组辅助逆变模块的全面检测及功能验证。

Description

动车组辅助逆变模块检测平台

技术领域

本发明涉及动车组辅助变流技术领域，尤其涉及一种动车组辅助逆变模块检测平台。

背景技术

动车组辅助逆变模块是动车组辅助供电系统的核心电源设备，其主要功能是从牵引变流器的中间高压直流环节取电，经过脉冲调宽逆变、滤波后变为交流，通过交流母线为动车组的各个交流负载供给电能。

随着动车组运行时间的增长，辅助逆变模块的故障率正在逐步升高。现有的维修方法以整体换新为主，且由于缺乏相关专用检测设备，无法对故障件进行故障检测与功能验证，造成了极大的资源浪费。

因此，亟需一种动车组辅助逆变模块检测平台，通过搭建供电环境和模拟控制策略来实现动车组辅助逆变模块的全面检测及功能验证。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中存在的问题，提出旨在搭建供电环境和模拟控制策略来实现动车组辅助逆变模块的全面检测及功能验证的一种动车组辅助逆变模块检测平台。

为实现上述目的，具体技术方案如下：

所述的动车组辅助逆变模块检测平台包括：中央控制台、逆变控制器、高压直流供电单元、输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、逆变温度传感器、输出PWM滤波变压器、输出接触器、可控负载、负载温度传感器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器；

中央控制台，由单相交流输入供电，与所述的高压直流供电单元、逆变控制器、可控负载、逆变温度传感器、负载温度传感器通过信号线连接，用于实现对检测平台供电、逆变、负载部分的控制，以及对逆变、负载部分的温度监控和人机交互；

逆变控制器，与所述输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、输出接触器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器通过信号线连接，用于实现对所述待测动车组辅助逆变模块及其输入、输出电路的监测与控制；

高压直流供电单元，由三相交流输入供电，用于为所述待测动车组辅助逆变模块提供高压直流输入；

输入接触器，与所述高压直流供电单元、待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于控制所述待测动车组辅助逆变模块的输入电路通断；

预充电电路，与所述输入接触器并联，用于对所述待测动车组辅助逆变模块进行预充电，防止所述输入接触器闭合瞬间电流过大；

待测动车组辅助逆变模块，用于将输入的高压直流逆变为PWM交流进行输出；

逆变温度传感器，与所述待测动车组辅助逆变模块连接，用于监测工作温度；

输出PWM滤波变压器，与所述待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于将PWM交流滤波变压为三相正弦交流输出；

输出接触器，与所述输出PWM滤波变压器、可控负载通过电缆连接，用于控制输出电路的通断；

可控负载，用于消耗三相正弦交流，将逆变产生的电能转为为其他形式能量耗散；

负载温度传感器，与所述可控负载连接，用于监测所述可控负载的工作温度；

直流电压电流传感器，设置于所述高压直流供电单元与所述输入接触器连接的电缆上，用于监测经过电缆的电压和电流，反馈给所述逆变控制器；

交流电压电流传感器，设置于所述输出接触器与所述可控负载连接的电缆上，用于监测经过电缆的三相电压和电流，反馈给所述逆变控制器。

进一步地，所述预充电电路包括预充电接触器、预充电限流电阻；

其中所述预充电接触器与所述高压直流供电单元、预充电限流电阻通过电缆连接，与所述逆变控制器通过信号线连接，由所述逆变控制器控制，用于控制所述预充电电路的通断；

所述预充电限流电阻与所述待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于限制进行预充电时的电流，防止电流过大损坏设备。

进一步地，所述可控负载包括电机变频器、负载电机、磁粉制动器、主动式水冷散热器；

其中所述主动式水冷散热器与所述输出接触器通过电缆连接，与所述磁粉制动器通过冷却水路连接，与所述中央控制台通过信号线连接，由所述中央控制台控制，通过冷却水路用于所述磁粉制动器的冷却散热；

所述电机变频器与所述输出接触器、负载电机通过电缆连接，与所述中央控制台通过信号线连接，由所述中央控制台控制，用于将三相正弦交流转换为可调的驱动电流，驱动所述负载电机运行；

所述负载电机与所述磁粉制动器连接，将旋转运动传导至所述磁粉制动器；

所述磁粉制动器与所述中央控制台通过信号线连接，与所述负载温度传感器连接，由所述中央控制台控制产生特定制动力，将机械能转化为热能，并将温度传递给所述负载温度传感器。

进一步地，所述逆变控制器结合所述直流电压电流传感器、交流电压电流传感器、以及所述待测动车组辅助逆变模块状态产生故障代码，通过信号线反馈给所述中央控制台。

有益效果

1、检测平台填补了动车组辅助逆变模块检测维修领域的空白，能够有效地检测维修动车组辅助逆变模块，节约了资源，提升了动车组上线率；

2、检测平台提供了逆变控制策略、高压直流供电、可控负载，具备模拟动车组辅助逆变模块工况的能力，可以准确地复现故障现象，提高了检修效率；

3、检测平台可以在不同工况下对待测辅助逆变模块进行验证，提升了修复部件的可靠性，保障了动车组运行的安全；

4、检测平台具有良好的人机交互操作交互界面、专用的监控软件，方便人员操作。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为动车组辅助逆变模块检测平台的拓扑结构图；

图2为预充电电路的拓扑结构图；

图3为可控负载的拓扑结构图。

附图标记说明：中央控制台、逆变控制器、高压直流供电单元、输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、逆变温度传感器、输出PWM滤波变压器、输出接触器、可控负载、负载温度传感器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器、充电接触器、预充电限流电阻、电机变频器、负载电机、磁粉制动器、主动式水冷散热器。

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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明提供的动车组辅助逆变模块检测平台包括：中央控制台1、逆变控制器2、高压直流供电单元3、输入接触器4、预充电电路5、待测动车组辅助逆变模块6、逆变温度传感器7、输出PWM滤波变压器8、输出接触器9、可控负载10、负载温度传感器11、直流电压电流传感器12、交流电压电流传感器13；

中央控制台1，由单项交流输入供电，与所述的高压直流供电单元3、逆变控制器2、可控负载10、逆变温度传感器7、负载温度传感器11通过信号线连接，用于实现对检测平台供电、逆变、负载部分的控制，以及对逆变、负载部分的温度监控和人机交互；

逆变控制器2，与所述输入接触器4、预充电电路5、待测动车组辅助逆变模块6、输出接触器9、直流电压电流传感器12、交流电压电流传感器13通过信号线连接，用于实现对所述待测动车组辅助逆变模块6及其输入、输出电路的监测与控制；

高压直流供电单元3，由三相交流输入供电，用于为所述待测动车组辅助逆变模块6提供高压直流输入；

输入接触器4，与所述高压直流供电单元3、待测动车组辅助逆变模块6通过电缆连接，用于控制所述待测动车组辅助逆变模块6的输入电路通断；

预充电电路5，与所述输入接触器4并联，用于对所述待测动车组辅助逆变模块6进行预充电，防止所述输入接触器4闭合瞬间电流过大；

待测动车组辅助逆变模块6，用于将输入的高压直流逆变为PWM交流进行输出；

逆变温度传感器7，与所述待测动车组辅助逆变模块6连接，用于监测工作温度；

输出PWM滤波变压器8，与所述待测动车组辅助逆变模块6通过电缆连接，用于将PWM交流滤波变压为三相正弦交流输出；

输出接触器9，与所述输出PWM滤波变压器8、可控负载10通过电缆连接，用于控制输出电路的通断；

可控负载10，用于消耗三相正弦交流，将逆变产生的电能转为为其他形式能量耗散；

负载温度传感器11，与所述可控负载10连接，用于监测所述可控负载10的工作温度；

直流电压电流传感器12，设置于所述高压直流供电单元3与所述输入接触器4连接的电缆上，用于监测经过电缆的电压和电流，反馈给所述逆变控制器2；

交流电压电流传感器13，设置于所述输出接触器9与所述可控负载10连接的电缆上，用于监测经过电缆的三相电压和电流，反馈给所述逆变控制器2。

在本实施例中，所述预充电电路5包括预充电接触器501、预充电限流电阻502；

其中所述预充电接触器501与所述高压直流供电单元3、预充电限流电阻502通过电缆连接，与所述逆变控制器2通过信号线连接，由所述逆变控制器2控制，用于控制所述预充电电路5的通断；

所述预充电限流电阻502与所述待测动车组辅助逆变模块6通过电缆连接，用于限制进行预充电时的电流，防止电流过大损坏设备。

在本实施例中，所述可控负载10包括电机变频器1001、负载电机1002、磁粉制动器1003、主动式水冷散热器1004；

其中所述主动式水冷散热器1004与所述输出接触器9通过电缆连接，与所述磁粉制动器1003通过冷却水路连接，与所述中央控制台1通过信号线连接，由所述中央控制台1控制，通过冷却水路用于所述磁粉制动器1003的冷却散热；

所述电机变频器1001与所述输出接触器9、负载电机1002通过电缆连接，与所述中央控制台1通过信号线连接，由所述中央控制台1控制，用于将三相正弦交流转换为可调的驱动电流，驱动所述负载电机1002运行；

所述负载电机1002与所述磁粉制动器1003连接，将旋转运动传导至所述磁粉制动器1003；

所述磁粉制动器1003与所述中央控制台1通过信号线连接，与所述负载温度传感器11连接，由所述中央控制台1控制产生特定制动力，将机械能转化为热能，并将温度传递给所述负载温度传感器11。

在本实施例中，所述逆变控制器2结合所述直流电压电流传感器12、交流电压电流传感器13、以及所述待测动车组辅助逆变模块6状态产生故障代码，通过信号线反馈给所述中央控制台1。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.动车组辅助逆变模块检测平台，其特征在于，包括：中央控制台、逆变控制器、高压直流供电单元、输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、逆变温度传感器、输出PWM滤波变压器、输出接触器、可控负载、负载温度传感器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器；

中央控制台，由单相交流输入供电，与所述的高压直流供电单元、逆变控制器、可控负载、逆变温度传感器、负载温度传感器通过信号线连接，用于实现对检测平台供电、逆变、负载部分的控制，以及对逆变、负载部分的温度监控和人机交互；

逆变控制器，与所述输入接触器、预充电电路、待测动车组辅助逆变模块、输出接触器、直流电压电流传感器、交流电压电流传感器通过信号线连接，用于实现对所述待测动车组辅助逆变模块及其输入、输出电路的监测与控制；

高压直流供电单元，由三相交流输入供电，用于为所述待测动车组辅助逆变模块提供高压直流输入；

输入接触器，与所述高压直流供电单元、待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于控制所述待测动车组辅助逆变模块的输入电路通断；

预充电电路，与所述输入接触器并联，用于对所述待测动车组辅助逆变模块进行预充电，防止所述输入接触器闭合瞬间电流过大；

待测动车组辅助逆变模块，用于将输入的高压直流逆变为PWM交流进行输出；

逆变温度传感器，与所述待测动车组辅助逆变模块连接，用于监测工作温度；

输出PWM滤波变压器，与所述待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于将PWM交流滤波变压为三相正弦交流输出；

输出接触器，与所述输出PWM滤波变压器、可控负载通过电缆连接，用于控制输出电路的通断；

可控负载，用于消耗三相正弦交流，将逆变产生的电能转为为其他形式能量耗散；

负载温度传感器，与所述可控负载连接，用于监测所述可控负载的工作温度；

直流电压电流传感器，设置于所述高压直流供电单元与所述输入接触器连接的电缆上，用于监测经过电缆的电压和电流，反馈给所述逆变控制器；

交流电压电流传感器，设置于所述输出接触器与所述可控负载连接的电缆上，用于监测经过电缆的三相电压和电流，反馈给所述逆变控制器。

2.根据权利要求1所述的动车组辅助逆变模块检测平台，其特征在于，所述预充电电路包括预充电接触器、预充电限流电阻；

其中所述预充电接触器与所述高压直流供电单元、预充电限流电阻通过电缆连接，与所述逆变控制器通过信号线连接，由所述逆变控制器控制，用于控制所述预充电电路的通断；

所述预充电限流电阻与所述待测动车组辅助逆变模块通过电缆连接，用于限制进行预充电时的电流，防止电流过大损坏设备。

3.根据权利要求1所述的动车组辅助逆变模块检测平台，其特征在于，所述可控负载包括电机变频器、负载电机、磁粉制动器、主动式水冷散热器；

其中所述主动式水冷散热器与所述输出接触器通过电缆连接，与所述磁粉制动器通过冷却水路连接，与所述中央控制台通过信号线连接，由所述中央控制台控制，通过冷却水路用于所述磁粉制动器的冷却散热；

所述电机变频器与所述输出接触器、负载电机通过电缆连接，与所述中央控制台通过信号线连接，由所述中央控制台控制，用于将三相正弦交流转换为可调的驱动电流，驱动所述负载电机运行；

所述负载电机与所述磁粉制动器连接，将旋转运动传导至所述磁粉制动器；

所述磁粉制动器与所述中央控制台通过信号线连接，与所述负载温度传感器连接，由所述中央控制台控制产生特定制动力，将机械能转化为热能，并将温度传递给所述负载温度传感器。

4.根据权利要求1所述的动车组辅助逆变模块检测平台，其特征在于，所述逆变控制器结合所述直流电压电流传感器、交流电压电流传感器、以及所述待测动车组辅助逆变模块状态产生故障代码，通过信号线反馈给所述中央控制台。

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