专利名称：内燃机车辅助电源变换器功能试验台的制作方法
技术领域：
本发明属于测试试验台，主要涉及HXN3内燃机车辅助电源变换 器功能试验台。
背景技术：
内燃机车辅助电源变换器(以下简称APC)将来自辅发电机的三相 变频变压的交流电转变为74VDC直流电，为内燃机车标称74VDC设备提供电 源。目前还没有针对APC的功能试验台，以提供APC所需的各类信号和模拟设 备负载，对APC进行完整的测试
发明内容
为解决上述没有针对内燃机车辅助电源变换器的功能试验台的问 题，本发明提供一种内燃机车辅助电源变换器功能试验台。
为实现此目的，本发明的技术方案如下 一种内燃机车辅助电源变换器功 能试验台，其特征在于它包括模拟辅发三相电源电路、模拟负载电路、信号 检测及控制电路、显示电路；模拟辅发三相电源电路为内燃机车辅助电源变换 器即APC提供模拟内燃机车辅助交流发电机的三相交流电源，模拟负载电路为 APC提供模拟内燃机车标称74VDC设备的负载，信号检测及控制电路对相关 APC信号进行检测和给定控制，显示电路对APC工作状态进行显示。
所述的模拟辅发三相电源电路为外接交流电源A、 B、 C相分别经001、 002、 003线接断路器ZK的入线端，断路器ZK的出线端005、 006、 007线经线 圈1KM的辅助触点分别经008、 009、 010线接变频器Bl的L21、 L22、 L23脚， 外接交流电源的N相经004F线接变频器Bl的PEN脚；外接交流电源的B相 和C相间接有电压表V1， 004A线和005A线间接有电源指示灯XD，启动按钮 QA 、停止按钮TA和接触器线圈1KM构成试验台起保停电路串联于005B线和004B线间，004G线经急停按钮JT与放电按键FD和接触器线圈2KM辅助 触点两者并联的一端相连，两者并联的另一端经并联的时间继电器SJ和接触器 2KM的线圈后，再经串联的时间继电器辅助触点SJ和指示灯XD2连接于变频 器B1的三相输入端L21;可调电阻1WR的两固定端分别接变频器B1的1脚和 4脚，可调电阻1WR的可调端接变频器B1的3脚，可调电阻2WR的两固定端 分别接变频器B1的1脚和11脚，可调电阻1WR的可调端接变频器B1的10 脚，变频器B1的2脚、4脚、11脚、25脚、22脚、20脚、28脚接地，变频器 Bl的5脚、6脚、19脚、21脚、24脚分别经旋钮开关BQT、 BXZ及LED灯 HD1、 HD2、 HD3接变频器B1的9脚；变频器B1的U、 V、 W端分别经Oll、 012、 013线接三相电抗器DK的输入端，三相电抗器DK的输出端分别经014A、 015A、 016A线接变压器BYQ的输入，变压器BYQ的输出通过017B、 018B、 019B接APC的A、B、C相，经017A、018A、019A接试验台对外插座C0N1/C0N2 中KB2的10脚、6脚、2脚，亦经017、 018接电压表V2;电阻RL21、 RL22 和RL23分别与电容C21、 C22和C23并联后经线014、线015和线016以星形 接法接于电抗器DK的输出端。
所述的模拟负载电路为电流表A和分流器的并联电路一端接APC的FZ+， 另一端接电压表V，电压表V的另一端接APC的FZ-， LC滤波并接于电压表V 两端，电阻RL并接于LC滤波中电容C两端，接触器辅助触点2KM和电阻RF 串接于蓄电池组BA的正负两端，电阻RL—端接蓄电池组BA的负极，另一端 通过二极管D连接蓄电池组BA的正极。
所述的信号检测及控制电路为外接交流电源的N相经004D线接74V电 源Y2的N脚，线圈1KM的辅助触点所接的008线中008B线接74V电源Y2的 L脚，外接交流电源的N相所接的004C线和008A线间接有试验台运行指示灯XD1， 74V电源Y2的+脚经023A线通过电阻Rl接试验台对外插座 C0N1/C0N2中KB4的1脚，74V电源Y2的一脚经024A线通过保险丝BX接 CON1/CON2中KB4的2脚，亦经024B线接可调电源Yl的一脚；可调电源 Yl的N脚经004E线接外接交流电源的N相，可调电源Y1的L脚接线圈1KM 的辅助触点所接的008线中008C线，可调电源Yl的+脚经025A线接 CON1/CON2中KB1的2脚，可调电源Yl的Tl和T3脚分别接电位器6WR的 两个固定端，可调电源Y1的T2端接电位器6WR的可调端，另外有电压表V 6接于可调电源Yl的+脚和一脚间；CON1/CON2中KB6的1脚和2脚间接有 电压表V5，可调电阻4WR的一固定端接KB6的2脚，另一固定端和可调端接 KB6的1脚，CONl/CON2中KB6的3脚和4脚间接有电压表V4，可调电阻 3WR的一固定端接KB6的4脚，另一固定端和可调端接KB6的3胆[J， CON1/CON2中KB3的4脚和5脚间接有电压表V3，可调电阻5WR的一固定 端接CON1/CON2中KB3的5胆口，可调端接CON1/CON2中KB3的4脚，另一 固定端经电阻R2接CON1/CON2中KB5的5脚，CON1/CON2中KB3的5脚 接KB5的6脚；CONl/CON2中KB4的4脚和3脚分别接电键Sl和S2;电源 板DYB的1脚和2脚分别接CON1/CON2中KB5的10脚和9脚，电源板DYB 的9脚和10脚分别接CON1/CON2中KB5的2脚和1脚，电源板DYB的3脚、 4脚、5脚、6脚、7脚和8脚分别接CONl/CON2中KB5的3脚、4脚、5脚、 6脚、7脚和8脚；KB1的1脚、3脚和5脚分别接测试点gl、 g3和g5， 2脚、 4脚和6脚相连接后经电阻R3接测试点Ku; KB2的1脚、5脚和9脚接测试点 g4、 g6和g2， 2展卩、6脚和10脚分别经电阻R4、 R5和R6连接到测试点k4、 k6和k2。所述的显示电路为4个LED显示模块DDI1、 DDI2、 DDI3、 DDI4分别接 于试验台对外插座CON1/CON2中KB4的5脚和6脚、7脚和8脚、9脚和10 脚、11脚和12脚之间；LED显示模块contrl—端接于DYB的12脚，另一端 与LED显示模块ac vol —端相连后接于DYB的11脚，而ac vol的另一端接于 DYB的13脚；LED显示模块enable、 dc vol、 fault的一端分别与DYB的15脚、 16脚和17脚相连接，而三者的另一端相连后接于DYB的14脚。
采用上述技术方案后，本发明的内燃机车辅助电源变换器功能试验台可为 APC提供小功率变频电源，并为APC的输出提供模拟内燃机车标称74VDC设备的 负载，还提供相关信号以实现对APC的相关功能测试，并可显示APC工作状态。 另外本试验台还可以对A P C的控制板进行单独测试。
图1是本发明的电路原理框图
图2是本发明实施例的电路图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
内燃机车辅助电源变换器即APC是内燃机车的工作设备之一，将来自辅发 电机的三相变频变压的交流电转变为74VDC直流电，为内燃机车标称74VDC 设备提供电源。
如图1所示，本发明的内燃机车辅助电源变换器功能试验台包括模拟辅发 三相电源电路、模拟负载电路、信号检测及控制电路、显示电路；模拟辅发三 相电源电路为内燃机车辅助电源变换器即APC提供模拟内燃机车辅助交流发电 机的三相交流电源，模拟负载电路为APC提供模拟内燃机车标称74VDC设备 的负载，信号检测及控制电路对相关APC (或APC控制板)信号进行检测和 给定控制，显示电路对APC (或APC控制板)工作状态进行显示。其实施例 的电路图如图2所示，按照仅对APC进行功能试验设计。本发明的模拟辅发三相电源电路，选用5.5kW的三相变频器来模拟辅发电 机功率输出，其电源为工频380V，输出电压手动可调，经3: 2的变压器变压 输出范围为40 270V/10A。用电压表显示三相输出电压值，实现对功率输出检 测。可通过可调电阻阻值变化来使变频器为APC提供压频比为1.67的三相交流 电源，其频率输出范围是40 150Hz，可通过变频器的AAOP面板显示变频器 的输出电压和频率。可通过旋扭开关来控制变频器工作的启动和停止，并通过 旋钮开关来控制变频器使变频器改变输出三相电压相序。用3路LED灯的亮暗 来指示变频器的运行、故障、相序状态信号。
本发明的模拟负载电路，按APC输入10A电流设计，采用将2.5Q/5kW电 阻(带中间抽头)来模拟内燃机车标称74VDC设备。用指针表显示其负载电压 值。还在APC的负载蓄电池组上并联一个接触器常开辅助触点的电阻，通过常 开触点的闭合使蓄电池组在并联电阻上放电，为APC给蓄电池动态充电提供条 件。
本发明的信号检测及控制电路，通过两个按钮开关来给定APC所需要的 RESET和INHIBIT信号。用电位器通过阻值变化来模拟蓄电池温度给APC提供 RTD信号。还提供对APC的控制板进行单板测试的各种测试条件。对APC的控制
板进行单板测试不需要提供大电流电源和负载，因此信号检测及控制电路还提 供如下对A P C控制板的测试条件
1、 APC控制板的控制电源及指示灯电源——本发明采用将7 4 VD C转化 为±1 2 VDC的电源板提供。
2、 APC散热片温度传感器信号——本发明采用电位器手动调压来模拟A P C散热片温度。3、 APC输出端分流器上的直流电流信号——本发明采用电位器手动调压来 模拟。
4、 APC直流过压欠压保护——本发明采用可调直流电源(50 88VDC)模拟 APC直流输出端负载电压，通过调压提供过压或欠压条件。
5、 APC三相过零检测信号——试验台由变频器输出的三相电源模拟 本发明中显示电路用4路LED的亮或暗指示APC要传送给上位机的四位状
态；用5路LED指示灯显示APC工作时的电压状态。
权利要求
1、一种内燃机车辅助电源变换器功能试验台，其特征在于它包括模拟辅发三相电源电路、模拟负载电路、信号检测及控制电路、显示电路；模拟辅发三相电源电路为内燃机车辅助电源变换器即APC提供模拟内燃机车辅助交流发电机的三相交流电源，模拟负载电路为APC提供模拟内燃机车标称74VDC设备的负载，信号检测及控制电路对相关APC信号进行检测和给定控制，显示电路对APC工作状态进行显示。
2、 如权利要求1所述的内燃机车辅助电源变换器功能试验台，其特征在于 所述的模拟辅发三相电源电路为外接交流电源A、 B、 C相分别经001、 002、 003线接断路器ZK的入线端，断路器ZK的出线端005、006、 007线经线圈1KM 的辅助触点分别经008、 009、 OlO线接变频器Bl的L21、 L22、 L23脚，外接 交流电源的N相经004F线接变频器Bl的PEN脚；外接交流电源的B相和C 相间接有电压表V1， 004A线和005A线间接有电源指示灯XD，启动按钮QA 、 停止按钮TA和接触器线圈1KM构成试验台起保停电路串联于005B线和004B 线间，004G线经急停按钮JT与放电按键FD和接触器线圈2KM辅助触点两者 并联的一端相连，两者并联的另一端经并联的时间继电器SJ和接触器2KM的 线圈后，再经串联的时间继电器辅助触点SJ和指示灯XD2连接于变频器Bl的 三相输入端L21;可调电阻1WR的两固定端分别接变频器Bl的1脚和4展卩， 可调电阻1WR的可调端接变频器Bl的3脚，可调电阻2WR的两固定端分别接 变频器B1的1脚和11脚，可调电阻1WR的可调端接变频器B1的10脚，变频 器B1的2脚、4脚、11脚、25脚、22脚、20脚、28脚接地，变频器B1的5 脚、6脚、19脚、21脚、24脚分别经旋钮开关BQT、 BXZ及LED灯HD1、 HD2、 HD3接变频器B1的9脚；变频器B1的U、 V、 W端分别经Oll、 012、 013线 接三相电抗器DK的输入端，三相电抗器DK的输出端分别经014A、015A、016A线接变压器BYQ的输入，变压器BYQ的输出通过017B、 018B、 019B接APC 的A、 B、 C相，经017A、 018A、 019A接试验台对外插座CON1/CON2中KB2 的10脚、6脚、2脚，亦经017、 018接电压表V2;电阻RL21、 RL22和RL23 分别与电容C21、 C22和C23并联后经线014、线015和线016以星形接法接于 电抗器DK的输出端。
3、 如权利要求1所述的内燃机车辅助电源变换器功能试验台，其特征在于 所述的模拟负载电路为电流表A和分流器的并联电路一端接APC的FZ+，另 一端接电压表V，电压表V的另一端接APC的FZ-， LC滤波并接于电压表V 两端，电阻RL并接于LC滤波中电容C两端，接触器辅助触点2KM和电阻RF 串接于蓄电池组BA的正负两端，电阻RL—端接蓄电池组BA的负极，另一端 通过二极管D连接蓄电池组BA的正极。
4、 如权利要求1所述的内燃机车辅助电源变换器功能试验台，其特征在于 所述的信号检测及控制电路为外接交流电源的N相经004D线接74V电源Y2 的N脚，线圈1KM的辅助触点所接的008线中008B线接74V电源Y2的L脚， 外接交流电源的N相所接的004C线和008A线间接有试验台运行指示灯XD1， 74V电源Y2的+脚经023A线通过电阻Rl接试验台对外插座CON1/CON2中 KB4的1脚，74V电源Y2的一脚经024A线通过保险丝BX接CON1/CON2中 KB4的2脚，亦经024B线接可调电源Yl的_脚；可调电源Yl的N脚经004E 线接外接交流电源的N相，可调电源Y1的L脚接线圈1KM的辅助触点所接的 008线中008C线，可调电源Yl的+脚经025A线接CON1/CON2中KB1的2 脚，可调电源Yl的Tl和T3脚分别接电位器6WR的两个固定端，可调电源 Yl的T2端接电位器6WR的可调端，另外有电压表V 6接于可调电源Yl的+ 脚和一脚间；C0N1 /CON2中KB6的1脚和2脚间接有电压表V5 ，可调电阻4WR的一固定端接KB6的2脚，另一固定端和可调端接KB6的l脚，CON1/CON2 中KB6的3脚和4脚间接有电压表V4，可调电阻3WR的一固定端接KB6的4 脚，另一固定端和可调端接KB6的3脚，CONl/CON2中KB3的4脚和5脚间 接有电压表V3，可调电阻5WR的一固定端接CONl/CON2中KB3的5脚，可 调端接CON1/CON2中KB3的4脚，另一固定端经电阻R2接CON1/CON2中 KB5的5脚，CON1/CON2中KB3的5脚接KB5的6脚；CON1/CON2中KB4 的4脚和3脚分别接电键Sl和S2;电源板DYB的1脚和2脚分别接CON1/CON2 中KB5的10脚和9脚，电源板DYB的9脚和10脚分别接CON1/CON2中KB5 的2脚和1脚，电源板DYB的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚和8脚分别接CON1/CON2 中KB5的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚和8脚；KB1的1脚、3脚和5脚分另U 接测试点gl、 g3和g5， 2脚、4脚和6脚相连接后经电阻R3接测试点Ku; KB2 的1脚、5脚和9脚接测试点g4、 g6和g2， 2脚、6脚和10脚分别经电阻R4、 R5和R6连接到测试点k4、 k6和k2。
5、如权利要求1所述的内燃机车辅助电源变换器功能试验台，其特征在于 所述的显示电路为4个LED显示模块DDI1、 DDI2、 DDI3、 DDI4分别接于试 验台对外插座CON1/CON2中KB4的5脚和6脚、7脚和8脚、9脚和10脚、 11脚和12脚之间；LED显示模块contrl —端接于DYB的12脚，另一端与LED 显示模块ac vol —端相连后接于DYB的11胜卩，而ac vol的另一端接于DYB的 13脚;LED显示模块enable、 dc vol、 fault的一端分别与DYB的15脚、16脚 和17脚相连接，而三者的另一端相连后接于DYB的14脚。
全文摘要
本发明公开了一种内燃机车辅助电源变换器功能试验台。它包括模拟辅发三相电源电路、模拟负载电路、信号检测及控制电路、显示电路；模拟辅发三相电源电路为内燃机车辅助电源变换器即APC提供模拟内燃机车辅助交流发电机的三相交流电源，模拟负载电路为APC提供模拟内燃机车标称74VDC设备的负载，信号检测及控制电路对相关APC信号进行检测和给定控制，显示电路对APC工作状态进行显示。本发明可为APC提供小功率变频电源，并为APC的输出提供模拟内燃机车标称74VDC设备的负载，还提供相关信号以实现对APC的相关功能测试，并可显示APC工作状态。另外本试验台还可以对APC的控制板进行单独测试。
文档编号G01R31/00GK101634678SQ200910013540
公开日2010年1月27日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者闫春辉 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司