电力机车部件性能测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电气部件测试装置，具体的说，涉及一种电力机车部件性能测试系统。该测试系统主要由性能测量单元、气路单元、电路单元、人机交互单元、控制中心组成，性能测量单元包括接触电阻测量单元、绝缘耐压测量单元、压力测量单元、时间测量单元和张角测量单元；可对试件完成基本动作特性测试、吸合压力测试、张角测试、接触电阻测试、吸合时间测试、释放时间测试、动作气压测试、动作电压测试、动作电流测试、缺相测试、错相测试、绝缘耐压测试、脱扣测试，实现对机车电气部件各项性能的全方位测试，提高检测精准度和检测效率，降低人工检测难度和检测误差。
【专利说明】
电力机车部件性能测试系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电气部件测试装置，具体的说，涉及一种电力机车部件性能测试系统。
【背景技术】
[0002]随着轨道车辆技术的不断成熟，急需各种装备完成相应试验测试，电气部件的性能好坏直接关系到整个车辆的行车安全，所以对车辆电气部件的性能检测，就显得特别重要。
[0003]本实用新型所指的车辆电气部件包括:MK系列直流电磁接触器、PK系列电控气动接触器，同时也可兼容常规普通接触器、热继电器、直流断路器、交流断路器、差动继电器、过欠压继电器、过欠流继电器等。对于上述车辆电气部件，以往没有较全面的功能测试试验设备，目前测试设备也仅可完成部分性能测试，大部分的性能检测只能通过人工凭借经验进行，不能满足现有电力机车发展的需要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种电力机车部件性能测试系统，可实现对试件张角、触点电阻、动作时间、动作压力等参数测量，提高检测效率与检测精准度。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种电力机车部件性能测试系统，该测试系统主要由性能测量单元、气路单元、电路单元、人机交互单元、控制中心组成，性能测量单元、气路单元、电路单元、人机交互单元均与控制中心电连接；
[0006]所述性能测量单元包括接触电阻测量单元、绝缘耐压测量单元、压力测量单元、时间测量单元和张角测量单元;所述接触电阻测量单元经接触电阻与试件静触点和动触点两端分别连接，接触电阻测量单元与闭合触点、接触电阻共同组成触点电阻测量回路;所述绝缘耐压测量单元跨接于试件静触点与动触点之间，以及跨接于试件触点与车体配电箱之间;所述压力测量单元位于试件动触点与静触点之间，检测试件触点吸合压力;所述时间测量单元与试件触点连接，检测试件由获得吸合控制的时刻至完成吸合动作的时间间隔，以及检测试件由获得释放控制的时刻至完成释放动作的时间间隔，并将时间间隔信息传送至控制中心;所述张角测量单元设有红外位移传感器，红外位移传感器跟踪动触点位置信息，检测试件触点张角幅度。
[0007]优选的是，所述气路单元控制气控型试件完成吸合动作和释放动作;气路单元包括依次连接的开关阀、过滤器、第一调压阀、第一电机、风缸、第二调压阀、第二电机、电磁阀；开关阀一端与风源接通，经过滤器F、第一调压阀、第一电机、风缸、第二调压阀、第二电机、电磁阀与试件动触点连接，控制中心控制气路单元工作。
[0008]优选的是，所述压力测量单元主要包括压敏元件、传递元件和信号处理电路，压敏元件经传递元件与信号处理电路连接，信号处理电路与控制中心连接;压敏元件夹于试件动触点与静触点之间，触点闭合时，通过压敏元件检测试件触点吸合压力，并将压力信号依次传递至传递元件和信号处理电路。
[0009]优选的是，所述时间测量单元主要包括MCU控制器、检测电路和通讯电路;检测电路与试件触点连接，通过检测电路检测试件由获得吸合控制的时刻至完成吸合动作的时间间隔，以及检测试件由获得释放控制的时刻至完成释放动作的时间间隔，并将间隔信息传送至MCU控制器，MCU控制器通过通讯电路与控制中心进行通讯。
[0010]优选的是，所述检测电路设有双触点同步开关、触点测试接口和光耦隔离，双触点同步开关、触点测试接口均与试件触点连接，光耦隔离设置于MCU控制器与双触点同步开关和触点测试接口之间。
[0011]本实用新型与现有技术相比的有益效果为:
[0012]本实用新型的测试系统，可适用于机车气控部件和机车电控部件，机车电控部件如电磁接触器，机车气控部件如电控气动接触器，或是普通继电器、断路器等，通过气路单元和电路单元为上述机车部件提供所需的电压、电流以及气路压力等测试环境，对试件完成基本动作特性测试、吸合压力测试、张角测试、接触电阻测试、吸合时间测试、释放时间测试、动作气压测试、动作电压测试、动作电流测试、缺相测试、错相测试、绝缘耐压测试、脱扣测试，实现对机车电气部件各项性能的全方位测试，提高检测精准度和检测效率，降低人工检测难度和检测误差。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型测试系统的结构示意图；
[0014]图2为气路单元结构示意图；
[0015]图3为时间测量单元结构示意图；
[0016]图4为压力测量单元结构示意图(一)；
[0017]图5为压力测量单元结构示意图(二)。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0019]实施例1
[0020]参见图1，本实用新型公开一种电力机车部件性能测试系统，该测试系统主要由接触电阻测量单元1、气路单元2、电路单元3、人机交互单元4、控制中心5、绝缘耐压测量单元
6、压力测量单元7、时间测量单元8、张角测量单元9组成。接触电阻测量单元1、气路单元2、电路单元3、人机交互单元4、绝缘耐压测量单元6、压力测量单元7、时间测量单元8、张角测量单元9均与控制中心5进行双向信息交互。
[0021]接触电阻测量单元I采用恒流可调电阻测试仪，通过在试件静触点和动触点两端分别连接接触电阻，经恒流可调电阻测试仪对试件加载恒流，闭合触点，检测试件触点压降，完成试件触点电阻测量。
[0022]参见图2，气路单元2包括依次连接的开关阀R0、过滤器F、第一调压阀V0、第一电机M1、风缸、第二调压阀V1、第二电机M2、电磁阀YV1。开关阀RO—端与风源接通，经过滤器F、第一调压阀V0、第一电机Ml、风缸、第二调压阀V1、第二电机M2、电磁阀YVl与试件动触点连接，控制中心5控制气路单元2工作，通过气路单元2控制气控型试件触点完成吸合动作和释放动作。并可通过控制第一调压阀VO和第二调压阀VI，调节与试件连通的气压升降，观察试件的动作气压，气路单元2可用于检测气控型机车部件。
[0023]电路单元3包括可调电压源、电流源、测控电路，可为测控系统其它单元提供直流电流源、交流电流源、直流电压源和交流电压源。
[0024 ] 绝缘耐压测量单元6采用绝缘耐压测量仪，绝缘耐压测量仪跨接于静触点与动触点之间，以及触点与车体配电箱之间，完成对试件进行绝缘等级检测。
[0025]参见图4，压力测量单元7主要包括压敏元件701、传递元件702和信号处理电路，压敏元件701经传递元件702与信号处理电路连接，信号处理电路与控制中心5连接。试件动触点闭合时，将压敏元件701夹于试件动触点与静触点之间，当触点闭合时，通过压敏元件701检测试件触点吸合压力，并将压力信号依次传递至传递元件702和信号处理电路，进行试件吸合压力测试。图5为压力测量单元的俯视图，压敏元件701、传递元件702均采用圆形结构，传递元件702的上表面附薄膜703，薄膜703采用椭圆形结构，椭圆形结构靠近压敏元件701一端的端头大于椭圆形结构远离压敏元件701—端的端头，信号处理电路包括放大电路、整波电路、模数转换电路、DSP处理器和通讯电路，传递元件702依次经放大电路、整波电路、模数转换电路、DSP处理器和通讯电路与控制中心5电连接，将压力信号依次传递至传递元件702和信号处理电路。
[0026]参见图3，时间测量单元8主要包括M⑶控制器、检测电路和通讯电路。检测电路与试件触点连接，通过检测电路检测试件由获得吸合控制的时刻至完成吸合动作的时间间隔，以及检测试件由获得释放控制的时刻至完成释放动作的时间间隔。并将上述间隔信息传送至M⑶控制器，M⑶控制器通过通讯电路与控制中心5进行通讯。检测电路设有双触点同步开关、触点测试接口和光耦隔离，双触点同步开关、触点测试接口均与试件触点连接，光耦隔离设置于MCU控制器与双触点同步开关和触点测试接口之间，对检测的触点信号进行去噪隔呙。
[0027]张角测量单元9采用红外位移传感器，红外位移传感器检测试件触点张角幅度，将触点张角信号传递至控制中心5处理。试件张角测量时，通过红外位移传感器跟踪动触点位置信息，检测触点开闭状态的位置信息，判断试件当前机械性能。
[0028]利用上述的测试系统对试件进行性能检测，具体测试方法为:
[0029]将电源和风源与测试系统连接，将测试系统通过航空插、香蕉插、快捷插与试件连接；
[0030]启动测试系统，对试件进行基本动作特性测试、吸合压力测试、张角测试、接触电阻测试、吸合时间测试、释放时间测试、动作气压测试、动作电压测试、动作电流测试、缺相测试、错相测试、绝缘耐压测试、脱扣测试，各性能测试的具体过程为:
[0031]I)基本动作特性测试
[0032]在正常工况下控制试件完成基本动作，通过电信号检测试件动作逻辑是否正确；
[0033]2)吸合压力测试
[0034]控制气路单元2和电路单元3，使试件以正常工控完成吸合动作，通过位于试件动触点与静触点之间的压力测量单元7检测试件触点吸合压力；
[0035]3)张角测试
[0036]控制气路单元2和电路单元3，使试件以正常工控完成吸合释放动作，张角测量单元9的红外位移传感器跟踪动触点位置信息，检测试件触点开闭状态的动作幅度；
[0037]4)接触电阻测试
[0038]控制气路单元2和电路单元3，使试件以正常工控完成吸合动作，在试件静触点和动触点两端分别连接接触电阻，将接触电阻与接触电阻测量单元I连接，通过接触电阻测量单元I对试件通以不同恒流，检测试件触点压降，计算试件触点阻值；
[0039]5)吸合时间测试
[0040]控制气路单元2和电路单元3，使试件以正常工控完成吸合动作，通过时间测量单元8检测试件由获得吸合控制时刻至完成吸合动作时刻之间的时间间隔，采集时间精度为
0.01毫秒;
[0041 ] 6)释放时间测试
[0042]控制气路单元2和电路单元3，使试件以正常工控完成释放动作，通过时间测量单元8检测试件由获得释放控制时刻至完成释放动作时刻之间的时间间隔，采集时间精度为
0.01毫秒;
[0043]7)动作气压测试
[0044]动作气压测试适用于气控部件，通过气路单元2逐步升高或降低气压，观测试件动作状态，测量试件动作点的动作气压示值；
[0045]8)动作电压测试
[0046]动作电压测试适用于电控部件，通过电路单元3逐步升高或降低电压，观察试件动作状态，测量试件动作点的动作电压示值；
[0047]9)动作电流测试
[0048]动作电流测试适用于电控部件，通过电路单元3逐步升高或降低电流，观察试件动作状态，测量试件动作点的动作电流示值；
[0049]10)缺相测试
[0050]控制电路单元3，投切试件各相供电，检测试件的动作状态；
[0051 ] 11)错相测试
[0052]控制电路单元3，切换试件供电相序，检测试件的动作状态；
[0053]12)绝缘耐压测试
[0054]将绝缘耐压测量单元6的绝缘耐压测量仪跨接于静触点与动触点之间，以及触点与车体配电箱之间，检测试件绝缘耐压等级；
[0055]13)脱扣测试
[0056]控制电路单元3，对试件加载所需电流，检测试件动作状态。
[0057]上述测试过程中，控制中心5控制相应单元完成试件性能测试，各单元将反馈信息传送至控制中心5，由控制中心5分析判断并评估试件状态和性能指标，并通过人机交互单元4查看与显示测试结果。
【主权项】
1.一种电力机车部件性能测试系统，该测试系统主要由性能测量单元、气路单元、电路单元、人机交互单元、控制中心组成，性能测量单元、气路单元、电路单元、人机交互单元均与控制中心电连接;其特征在于: 所述性能测量单元包括接触电阻测量单元、绝缘耐压测量单元、压力测量单元、时间测量单元和张角测量单元;所述接触电阻测量单元经接触电阻与试件静触点和动触点两端分别连接，接触电阻测量单元与闭合触点、接触电阻共同组成触点电阻测量回路;所述绝缘耐压测量单元跨接于试件静触点与动触点之间，以及跨接于试件触点与车体配电箱之间；所述压力测量单元位于试件动触点与静触点之间，检测试件触点吸合压力;所述时间测量单元与试件触点连接，检测试件由获得吸合控制的时刻至完成吸合动作的时间间隔，以及检测试件由获得释放控制的时刻至完成释放动作的时间间隔，并将时间间隔信息传送至控制中心;所述张角测量单元设有红外位移传感器，红外位移传感器跟踪动触点位置信息，检测试件触点张角幅度。2.根据权利要求1所述的电力机车部件性能测试系统，其特征在于:所述气路单元控制气控型试件完成吸合动作和释放动作;气路单元包括依次连接的开关阀、过滤器、第一调压阀、第一电机、风缸、第二调压阀、第二电机、电磁阀；开关阀一端与风源接通，经过滤器F、第一调压阀、第一电机、风缸、第二调压阀、第二电机、电磁阀与试件动触点连接，控制中心控制气路单元工作。3.根据权利要求1所述的电力机车部件性能测试系统，其特征在于:所述压力测量单元主要包括压敏元件、传递元件和信号处理电路，压敏元件经传递元件与信号处理电路连接，信号处理电路与控制中心连接;压敏元件夹于试件动触点与静触点之间，触点闭合时，通过压敏元件检测试件触点吸合压力，并将压力信号依次传递至传递元件和信号处理电路。4.根据权利要求1所述的电力机车部件性能测试系统，其特征在于:所述时间测量单元主要包括MCU控制器、检测电路和通讯电路;检测电路与试件触点连接，通过检测电路检测试件由获得吸合控制的时刻至完成吸合动作的时间间隔，以及检测试件由获得释放控制的时刻至完成释放动作的时间间隔，并将间隔信息传送至MCU控制器，M⑶控制器通过通讯电路与控制中心进行通讯。5.根据权利要求4所述的电力机车部件性能测试系统，其特征在于:所述检测电路设有双触点同步开关、触点测试接口和光耦隔离，双触点同步开关、触点测试接口均与试件触点连接，光耦隔离设置于MCU控制器与双触点同步开关和触点测试接口之间。
【文档编号】G01M17/08GK205483071SQ201620232788
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】张兴田, 宋阳, 邵立鹏, 孙法明, 李世双, 姜衍猛
【申请人】中车青岛四方车辆研究所有限公司