用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置。
【背景技术】
[0002]随着我国城市轨道交通的快速发展，牵引逆变器(如0NIX1500型牵引逆变器)在城市地铁车辆系统的牵引控制中得到广泛应用。在长期使用过程中，其运行故障不断发生；同时，根据定期维保的要求，城市轨道交通车辆系统都将进入大修周期。其中的车辆系统牵引逆变器系统面临功能测试复杂、故障诊断难度大、设备器件更换成本高等特点。
[0003]0NIX1500型交流牵引系统是专用于电力机车、轻轨地铁动车的VVVF交流传动系统(VVVF意为可变电压、可变频率，也就是变频调速系统)，其组成主要有三部分:1)牵引电子控制单元，该控制单元使用2个32位微处理器:美国intel公司i960CA级微处理器进行一般的处理与监控功能，美国TI公司TM320C31信号处理器进行快速精确计算和准确的功率控制；2)3300V、1200A、IGBT组成电压型三相桥式逆变器；3) 185kW全封闭自通风三相鼠笼式牵引电机。
[0004]在牵引逆变器各组成部分中，牵引控制器Agate、牵引逆变模块PMl和牵引制动模块PM2是最重要的模块。这三个模块也是功能检测、故障诊断以及维修更换的难点。目前，这些模块的检测主要依赖国外厂商提供的专用检测仪器，且存在故障检测不完备、响应不及时等缺陷。同时，传统的检测方法需要将牵引逆变器安装到电力机车上，采用实际运行的方法检测，这就占用了大量线路试验时间，这就为城市轨道交通车辆系统的正常运行和大修保障带来了很大难度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种方便实用的车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置，以实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别，并满足牵引逆变器功能测试和故障检测等设备大修要求，从而提高牵引逆变器的测试检修效率。为此，本实用新型提出一种用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置。
[0006]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0007]本实用新型提供了一种用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置，所述牵引逆变控制器包括牵引变流器单元和辅助变流器单元，其特点在于，所述专用测试装置包含电源生成系统、控制生成系统和负载生成系统。
[0008]其中，所述电源生成系统包括保护控制柜、调压器柜、整流电源柜和隔离开关柜，所述电源生成系统用于为所述牵引逆变控制器、所述控制生成系统以及所述负载生成系统供电。
[0009]所述控制生成系统包括手动控制屏、手动控制柜、PLC控制柜、变流器控制逻辑适配器。其中PLC全称为programmable logic controller，译为可编程控制器。PLC控制柜即可编程控制控制柜，本实用新型中的控制柜可实现电机开关的控制。
[0010]所述负载生成系统包括中间接触器模块、制动电阻负载、牵引电机负载、蓄电池负载及辅逆电阻负载。
[0011]较佳地，所述电源生成系统能够根据所述牵引变流器单元和所述辅助变流器单元的功率测试需要确定相应的电源供电方案，使得一外部电源经所述调压器柜调节成O?850Vac的交流电压，然后通过所述整流电源柜进行三相全桥整流得到O?2000Vdc的直流电源。
[0012]较佳地，所述控制生成系统用于生成测试控制逻辑和反馈信号检测，以及进行测试检测结果的逻辑判断。
[0013]较佳地，所述专用测试装置中所述PLC控制柜用于提供自动控制，所述手动控制柜和所述手动控制屏用于提供手动控制。
[0014]较佳地，所述负载生成系统用于配置牵引逆变器功能测试和故障检测所需的变流器负载，以及执行牵引变流器单元或辅助变流器单元的出力测试。
[0015]较佳地，所述电源生成系统中的保护控制柜用于对电源进行保护和控制，所述隔离开关柜用于一试验用电源的最后一级投入与切除，以及提供安全放电。
[0016]较佳地，所述手动控制屏包括电源控制屏、投切控制屏、负载控制屏和测量控制屏，所述手动控制柜包括220V交流单相隔离输出、I1V直流双路隔离输出、24V直流双路隔离输出和15V直流双路隔离输出，所述PLC控制柜包括PLC控制模块、工控机模块、网络接口模块和串口通信接口模块。
[0017]较佳地，所述牵引电机负载用于模拟所述牵引逆变控制器的电机负载、以及用作所述牵引变流器单元的轻载出力试验的负载，所述辅逆电阻负载用于模拟所述辅助变流器单元的电阻负载、以及用作所述辅助变流器单元的交流轻载出力测试的负载；所述制动电阻负载用作所述牵引逆变控制器的再生制动功能测试的负载；所述蓄电池负载用于测试所述辅助变流器单元的交流轻载出力、以及用作一中间接触器。
[0018]本实用新型通过生成牵引逆变控制器主回路运行所需要的电源输入和功率负载以及相应的控制逻辑，能够实现对车辆系统牵引逆变器主回路控制功能进行测试，从而实现牵引逆变器主回路运行的控制逻辑和控制效果进行离线测试，以判断其功能是否正常以及相应的故障情况，从而为该牵引逆变器的维修和维护带来便利。
[0019]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
[0020]本实用新型的积极进步效果在于:
[0021]本实用新型的用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置，充分考虑了牵引逆变器工作条件和控制流程，模拟牵引逆变器实际工作状况和运行状态，因而能够实现牵引变流器和辅助变流器的功能测试和故障诊断，能够实现快速功能测试和故障检测。同时，通过这种离线检测，在节约大量的线路占用时间同时，也简化了安装操作难度等，从而节约成本和提高效率，大大提高了城市轨道交通的系统运行能力和维修保障能力。
[0022]本实用新型的上述优点，也使其非常适合推广应用于城市轨道交通牵引逆变器的设备检测和维修保障中，方便维护技术人员快速掌握牵引逆变器的功能状态和故障情况，实现牵引逆变器的快速维修。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的系统构成总图。
[0024]图2是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的电源生成系统组成图。
[0025]图3是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的控制生成系统组成图。
[0026]图4是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的负载生成系统组成图。
[0027]图5是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的整流电源柜主电路图。
[0028]图6是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的隔离开关柜主电路图。
[0029]图7是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的投切输入输出主电路图。
[0030]图8是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的牵引变流器负载主电路。
[0031]图9是本实用新型一较佳实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置的辅助变流器负载主电路。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0033]本实施例的以下结合【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0034]如图1所示，本实施例的牵引逆变控制器的专用测试装置包括电源生成系统10、控制生成系统20和负载生成系统30三部分，其被测对象为组成牵引逆变控制器40的牵引变流器单元41和辅助变流器单元42。
[0035]如图2所示，所述电源生成系统10由保护控制柜11、调压器柜12、整流电源柜13和隔离开关柜14组成。在进行牵引逆变控制器功能测试和故障检测过程中，电源生成系统10能够根据牵引变流器单元41和辅助变流器单元42的功率测试需要生成相应的电源供电方案，使得外部电源接入测试装置后，经调压器调节成O?850V的交流电压，通过整流电源柜进行三相全桥整流成O?2000V的直流电源。保护控制柜对电源进行保护和控制，隔离开关柜作为试验用电源最后一级投入与切除，同时提供安全放电功能。
[0036]其中，整流电源柜13的主电路如图5所示，隔离开关柜14的主电路如图6所示。隔呙开关柜14由主隔呙开关IES1,下级隔呙开关IES2，IES3，及接地开关IES-GND组成。
[0037]隔离开关柜14中投切输入输出主电路如图7所示，其中图7左端为进线端，右端为出线端。其中，K1、K2、K3、L1、L2、L3为直流接触器，Fl和F2为熔断器(二次绝缘2000V)，100A，可做二次绝缘，Vl?V4为电压传感器，Al?A4为电流传感器，R2和R2为放电电阻4Ω，4kl
[0038]如图3所不，所述控制生成系统20由手动控制屏21、手动控制柜22、PLC控制柜23、变流器控制逻辑适配器24及PC端测试控制软件25组成。其中，手动控制屏21包括电源控制屏211、投切控制屏212、负载控制屏213和测量控制屏214 ;手动控制柜22包括220V交流单相隔离输出221、IlOV直流双路隔离输出222、24V直流双路隔离输出223和15V直流双路隔离输出224 ；PLC控制柜23包括PLC控制模块231、工控机模块232、网络接口模块233和串口通信接口模块234。控制生成系统20能够根据牵引逆变器功能测试和故障检测的要求，产生相应的测试控制逻辑和反馈信号检测，并进行测试检测结果的逻辑判断。专用测试装置提供自动和手动两种控制方式，PLC负责自动控制，手动控制柜和手动控制屏负责手动控制。
[0039]如图4所示，所述负载生成系统30由中间接触器模块31、制动电阻负载32、牵引电机负载33、蓄电池负载34及辅逆电阻负载35组成。牵引电机负载33模拟牵引逆变器的电机负载，可作为牵引变流器单元41轻载出力试验的负载；辅逆电阻负载35模拟辅助变流器单元42的电阻负载，可作为辅助变流器交流轻载出力测试的