CN217931863U - 动车组空调测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动车组空调测试系统，包括上位机和电压电流检测装置；电压电流检测装置包括壳体、控制芯片、天线、三个电流传感器和三个电压传感器；控制芯片位于壳体内部；三个电流传感器位于壳体外部，各个电流传感器均通过各自对应的电流传输电缆与壳体内部的控制芯片连接；三个电压传感器位于壳体外部，各个电压传感器均通过各自对应的电压传输电缆与壳体内部的控制芯片连接；天线位于壳体的外部且通过壳体上的开孔与壳体内部的控制芯片连接，以使控制芯片通过天线与上位机无线连接；上位机还用于与动车组的空调机组连接。本实用新型能够更方便、更安全、更高效地对标准动车组空调进行测试。

Description

动车组空调测试系统

技术领域

本实用新型属于动车组测试技术领域，更具体地说，是涉及一种动车组空调测试系统。

背景技术

标准动车组在单车空调试验时，车辆提供给空调机组三相对称电压，三相对称电压通过主电路将电压施加给空调机组中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机、废排风机、空调加热器上时，这些三相交流电机绕组或三相负载内流过三相对称电流。空调机组主电路中若出现电源电压异常、相序反向和非单纯三相负载，或者三相交流电机因本身质量、负荷情况及维护保养造成的三相负载不对称等情况，空调机组中的三相交流电机将出现缺项运行、电机反转或者三相对称负载的电流不对称等现象，从而引发空调机组中的三相交流电机或者三相对称负载发热、异常噪声振动，甚至引发烧毁电机的严重事故。

因此，动车组空调机组中的电压、电流测试是动车组空调试验中的一个关键测试点。然而，现有的动车组空调试验电压、电流测试方法，均需要多人配合测试，由于空调中压柜空间狭小，且布满各种空开、继电器、接触器等设备，多人同时在空调中压柜有限空间里作业，容易造成触电事故。且三相用电设备插头的插针排布近，测量过程中容易造成插针之间短路，危害人身安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动车组空调测试系统，旨在更方便、更安全、更高效地对标准动车组空调进行测试。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种动车组空调测试系统，包括：

上位机和电压电流检测装置；

电压电流检测装置包括壳体、控制芯片、天线、三个电流传感器和三个电压传感器；

控制芯片位于壳体内部；

三个电流传感器位于壳体外部，各个电流传感器均通过各自对应的电流传输电缆与壳体内部的控制芯片连接；

三个电压传感器位于壳体外部，各个电压传感器均通过各自对应的电压传输电缆与壳体内部的控制芯片连接；

天线位于壳体的外部且通过壳体上的开孔与壳体内部的控制芯片连接，以使控制芯片通过天线与上位机无线连接；

上位机还用于与动车组的空调机组连接。

可选的，电压电流检测装置还包括：

显示屏；

壳体上开设有窗口，显示屏设置在窗口处，且显示屏与壳体内部的控制芯片连接。

可选的，电压电流检测装置还包括：

直流电源；

直流电源设置在壳体内部，用于为控制芯片、显示屏、天线、电流传感器和电压传感器供电。

可选的，壳体上还设置有电源指示灯，用于指示电压电流检测装置的开关状态。

可选的，壳体上还设置有RJ45以太网接口，RJ45以太网接口连接至控制芯片。

可选的，壳体上还设置有USB数据传输接口，USB数据传输接口连接至控制芯片。

可选的，壳体上还设置有手提把手和防滑贴片。

本实用新型提供的动车组空调测试系统的有益效果在于：

与现有技术相比，本实用新型通过上位机对动车组空调机组的模式，以及空调机组中各个负载或电机的启停进行控制，以适应不同的测试需求；并且通过电压电流检测装置采集空调机组中各个负载或电机的三相电压和三相电流，无线传输给上位机，进而通过上位机实现空调机组的电压、相序和三相电流不平衡值的计算和显示。本实用新型只需一人即可完成空调机组的电压、相序和三相电流不平衡测试，降低了人工成本，且更安全、更高效。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的动车组空调测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电压电流检测装置的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的电压电流检测装置的俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有的标准动车组空调试验电压、相序测试方法，首先试验人员在中压柜里手动强制吸合三相用电设备的接触器，另一人在三相用电设备插头处用万用表和相序表插入插头里依次循环4次，再第三人检查万用表上的电压读数和相序表上的旋转方向。电流测试方法中，首先试验人员将空调设置为制暖工况，然后在空调中压柜里两个人配合，一人使用钳形电流表测量主加热器、门廊加热器、厕所加热器、蒸发风机、废排风机等负载的三相电流值，另一人进行记录数值，然后人工计算出三相不平衡电流百分比，人工判断是否满足电流不平衡范围内，人工判断出空调电流测试结果。然后按照上述测试方式对空调制暖，制冷、紧急、通风模式下各功能电机的三相电流值进行测试。

现有的技术方案存在以下缺点：

(1)现有技术方案，需要多人配合操作才顺利完成空调试验电压、相序、电流测试工作，增加人工生产成本。

(2)现有技术方案中，由于人工记录三相用电设备的电压值、相序旋转方向和电机三相电流值，容易漏记，存在人为误差。

(3)现有技术方案中，由于多人同时在空调中压柜和三相用电设备插头处配合操作，有限的空间会造成触电事故。

(4)现有技术通过人工计算三相不平衡数值，测试结果不够精确。

(5)现有技术方案中，三相用电设备插头的插针排布近，测量过程中容易造成插针之间短路，危害人身安全。

参见图1所示，本实用新型实施例提供了一种动车组空调测试系统，该动车组空调测试系统包括：

电压电流检测装置10和上位机20。电压电流检测装置10包括壳体11、控制芯片12、天线13、三个电流传感器14和三个电压传感器15。控制芯片12位于壳体11内部，三个电流传感器14位于壳体11外部，各个电流传感器14均通过各自对应的电流传输电缆与壳体11内部的控制芯片12连接。三个电压传感器15位于壳体11外部，各个电压传感器15均通过各自对应的电压传输电缆与壳体11内部的控制芯片12连接。天线13位于壳体11的外部且通过壳体11上的开孔与壳体11内部的控制芯片12连接，以使控制芯片12通过天线13与上位机20无线连接。上位机20还用于与动车组的空调机组连接。

在本实用新型实施例中，动车组空调测试系统主要用于对标准动车组空调机组中的三相对称负载和三相交流电机的电压、相序、电流进行测试。上位机20通过无线网络(WIFI)接收电压电流检测装置10发送的电压值、电流值、运行状态、设备电量等信号，上位机20同时通过无线网络(WIFI)向电压电流检测装置10发送测试启动信号。上位机20能独立运行监控软件。上位机20通过RJ45以太网线或者M12以太网与动车组空调系统进行连接，能够切换动车组空调系统模式、控制空调机组中的设备启停、实现空调系统的故障诊断。上位机20还可以显示设备网络连接状态和设备是否在线状态，以及显示电压值、旋转方向、电流值和计算的三相不平衡数值，并存储在数据库中。

电流传感器14、电压传感器15可以直接连接空调机组中待测三相对称负载的三个相线，采集各个相线的电流值和电压值，传送到控制芯片12。在测试过程中，将待测电机或负载的插头断开，通过上位机20控制待测电机或负载的继电器吸合，通过电压电流检测装置10检测插头处的电压。恢复插头后，通过上位机20控制空调系统处于制冷、制暖等不同的工作模式，通过电压电流检测装置10检测待测电机或负载的电流值。电压电流检测装置10将检测结果通过无线发送给上位机20，上位机确定电压、相序和三相电流不平衡值。

动车组空调机组三相电流不平衡值计算公式如下：

L1_bal＝(I_AVG-I_L1)/I_AVG)*100％；

L2_bal＝(I_AVG-I_L2)/I_AVG)*100％；

L3_bal＝(I_AVG–I_L3)/I_AVG)*100％；

其中，L1_bal为L1相电流不平衡百分比；L2_bal为L2相电流不平衡百分比；L3_bal为L3相电流不平衡百分比；I_AVG为负载电流平均值＝(L1+L2+L3)/3；I_L1为L1相电流当前值；I_L2为L2相电流当前值；I_L3为L3相电流当前值。

可见，与现有技术相比，本实用新型通过上位机对动车组空调机组的模式，以及空调机组中各个负载或电机的启停进行控制，以适应不同的测试需求；并且通过电压电流检测装置采集空调机组中各个负载或电机的三相电压和三相电流，无线传输给上位机，进而通过上位机实现空调机组的电压、相序和三相电流不平衡值的计算和显示。本实用新型只需一人即可完成空调机组的电压、相序和三相电流不平衡测试，降低了人工成本，且更安全、更高效。

在一个实施例中，本实用新型的电压电流检测装置10如图2和图3所示，图2为正视图，图3为背视图。

在本实施例中，壳体11为ABS塑料，内部为空腔结构，用于放置控制芯片12等器件，四角内部有用于固定控制芯片12等电路板卡地脚螺母，此螺母为不锈钢材质。电流传感器14通过电流传输电缆26连接壳体11内部的控制芯片12。电流传感器14为用于测量交流大电流、高脉冲电流的电流传感器/电流探头，从频率小于0.1HZ开始，到数十MHz的交流电流信号，从几毫安(mA)到几百安培的交流电流信号都可测量。电流传输电缆26为带有屏蔽层的传输电缆，能够防止外部磁场的干扰。24为电源按钮，25为屏幕固定螺丝。

同样，电压传感器15通过电压传输电缆27连接壳体11内部的控制芯片12。电压传输电缆27为带有屏蔽层的传输电缆。

作为一种可能的实现方式，电压电流检测装置10还包括：显示屏16。

壳体11上开设有窗口，显示屏16设置在窗口处，且显示屏16与壳体11内部的控制芯片12连接。

在本实施例中，显示屏16由显示器和显示电路组成，用于接收控制芯片12发送的数据信息，显示当前测量的电压值、相序、电流值，以及用于显示电压电流检测装置10的网络连接状态、故障诊断信息等。

作为一种可能的实现方式，电压电流检测装置10还包括：直流电源17。

直流电源17设置在壳体11内部，用于为控制芯片12、显示屏16、天线13、电流传感器14和电压传感器15等供电。直流电源17为直流锂电池。

作为一种可能的实现方式，壳体11上还设置有电源指示灯18，用于指示电压电流检测装置10的开关状态。

在本实施例中，电源指示灯18为红色LED指示灯，电压电流检测装置10接通电源后，此红色电源指示灯点亮。

作为一种可能的实现方式，壳体11上还设置有RJ45以太网接口19，RJ45以太网接口19连接至控制芯片12。

在本实施例中，RJ45以太网接口19为塑料材质，外部安装有防尘帽，在此接口未使用时，防尘帽安装在RJ45以太网接口上，起到防尘作用。RJ45以太网接口19主要用于外围设备与电压电流检测装置10进行通讯。

作为一种可能的实现方式，壳体11上还设置有USB数据传输接口21，USB数据传输接口21连接至控制芯片12。

在本实施例中，USB数据传输接口21为塑料材质，外部安装有防尘帽，在此接口未使用时，防尘帽安装USB数据传输接口21接口上，起到防尘作用。USB数据传输接口21主要用于当需要对显示屏的软件升级或者数据下载时，利用U盘等设备与控制芯片12进行数据的传输和软件升级。

作为一种可能的实现方式，壳体11上还设置有手提把手22和防滑贴片23。

在本实施例中，手提把手22能够方便作业人员移动和搬运电压电流检测装置10，防滑贴片23起到放置防滑的作用。

在一个实施例中，动车组空调测试系统的测试过程如下：

(1)将上位机电源接通，上位机开机自动运行，选择对应的监控软件，运行监控软件，进入软件控制和显示界面。建立上位机与电压电流检测装置10之间的网络连接。监控软件用于读取电压电流检测装置10采集到的电压值、相序旋转方向、电流值，上位机能控制空调机组的运行。

(2)检查电压电流检测装置10和继电器控制装置外观良好，分别接通电压电流检测装置10和继电器控制装置电源开关，电压电流检测装置10和继电器控制装置开机，对应电源指示灯点亮。自动连接无线网络(WIFI)，电压电流检测装置10和继电器控制装置上的显示器显示网络连接状态。

(3)上位机20通过控制继电器控制装置控制相应电机或负载的接触器吸合，将电机或负载的插头连接。在监控软件上启动对应负载接触器，点击启动电压测试使能按钮，当前采集到的三相电压值通过无线网络(WIFI)传送到上位机监控软件上，实际电压值将在上位机监控软件中进行显示。

(4)点击启动相序测试使能按钮，将当前电流旋转方向通过无线网络(WIFI)传送到上位机监控软件上，并在上位机监控软件中进行显示。

(5)恢复插头，将电流传感器分别接入电机或负载三个相线中。在监控软件上启动电机或负载，点击启动电流测试使能按钮，将采集到的三相电流值通过无线网络(WIFI)传送到上位机监控软件上，并在上位机监控软件中进行显示。上位机计算出三相不平衡数值，将测试数据保存到对应的数据库中，并输出对应的电机的测试结果。当测试完成后，将上述设备拆除并关机。

本实用新型提供的动车组空调测试系统具有以下优点：

(1)提高标准动车组空调试验电压、相序、电流测试效率，只需要一人就能完成空调试验电压、相序、电流测试工作，降低人工操作成本。

(2)提高标准动车组空调试验电压、相序、电流测试精度，避免测试结果的人工评判，减少人为测试误差。

(3)提升空调试验电压、相序、电流测试的自动化、智能化水平。

(4)保证员工在操作过程中的人身和电气设备安全，降低出现电气短路二次事故的风险。

(5)减少了在空调中压柜有限空间作业的拥挤，防止在进行电流测试时，造成人员触电事故。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动车组空调测试系统，其特征在于，包括：

上位机和电压电流检测装置；

所述电压电流检测装置包括壳体、控制芯片、天线、三个电流传感器和三个电压传感器；

所述控制芯片位于所述壳体内部；

所述三个电流传感器位于所述壳体外部，各个电流传感器均通过各自对应的电流传输电缆与所述壳体内部的控制芯片连接；

所述三个电压传感器位于所述壳体外部，各个电压传感器均通过各自对应的电压传输电缆与所述壳体内部的控制芯片连接；

所述天线位于所述壳体的外部且通过所述壳体上的开孔与所述壳体内部的控制芯片连接，以使所述控制芯片通过所述天线与所述上位机无线连接；

所述上位机还用于与动车组的空调机组连接。

2.如权利要求1所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述电压电流检测装置还包括：

显示屏；

所述壳体上开设有窗口，所述显示屏设置在所述窗口处，且所述显示屏与所述壳体内部的控制芯片连接。

3.如权利要求2所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述电压电流检测装置还包括：

直流电源；

所述直流电源设置在所述壳体内部，用于为所述控制芯片、显示屏、天线、电流传感器和电压传感器供电。

4.如权利要求1所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述壳体上还设置有电源指示灯，用于指示所述电压电流检测装置的开关状态。

5.如权利要求1所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述壳体上还设置有RJ45以太网接口，所述RJ45以太网接口连接至所述控制芯片。

6.如权利要求1所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述壳体上还设置有USB数据传输接口，所述USB数据传输接口连接至所述控制芯片。

7.如权利要求1-6任一项所述的动车组空调测试系统，其特征在于，所述壳体上还设置有手提把手和防滑贴片。

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