一种电源变压器测试台的制作方法

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技术领域：
]本发明涉及电源变压器测试，尤其涉及一种电源变压器测试台。[
背景技术：
：]在铁路信号设备中,电源变压器系列生产，检测等缺乏一种综合测试台，基本上采用手工测试，缺乏必要的测试设备。手动测试的连接方法如图1所示，包括测试信号源、测试负载和测试仪表；测试信号源和测试负载为被测变压器提供测试条件，通过测试仪表读出测试数据，判断测试结果。由于人为测试容易出错误，失误。带来产品的不稳定性。另外，由于电源变压器系列产品，种类繁多。给搭建测试环境带来繁重的工作量。既有测试台功能非常单一，测试产品也比较单一，对于产品的追溯，维护非常不利。[技术实现要素：]本发明要解决的技术问题是提供一种一机多用，测试效率高，能够满足现场检测需要的电源变压器测试台。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电源变压器测试台，包括主控计算机、控制转换板、测试信号源、测试负载和转接装置，控制转换板接主控计算机的控制信号输出端，转接装置通过控制转换板分别接测试信号源、测试负载和测试仪表；测试仪表的数据输出端接主控计算机、测试信号源的控制端接主控计算机；转接装置接被测变压器。以上所述的电源变压器测试台，转接装置是连接夹子线、测试盒或测试盒与转接盒组合中的一种。以上所述的电源变压器测试台，控制转换板包括cpu、cpld和复数块继电器板，cpu接主控计算机，cpld接cpu，继电器板的控制端接cpld；被测变压器通过转接装置及第一继电器板接测试信号源，通过第二继电器板接测试负载，通过转接装置及第三继电器板接测试仪表。以上所述的电源变压器测试台，测试信号源包括25hz测试电源和50hz测试电源，25hz测试电源的控制端和50hz测试电源的控制端分别接主控计算机；25hz测试电源的输出端和50hz测试电源的输出端分别接第一继电器板的电源输入端。以上所述的电源变压器测试台，测试仪表包括交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表、电阻表、电容表和绝缘耐压仪，交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表、电阻表、电容表和绝缘耐压仪分别接第三继电器板。以上所述的电源变压器测试台，主控计算机，读取输入的被测变压器型号和参数以及测试项，发送命令到控制转换板；控制转换板将主控计算机的命令转换为控制信号，切换相关继电器，选择正确的端口，测试信号源，测试负载和测试仪表，将测试信号源加载到被测变压器端口，并连接恰当的负载，控制相关的仪表；主控计算机读回测试仪表的测试结果，根据设置的参数，判断测试结果，存储测试记录供后续处理本发明的电源变压器测试台测试效率高，能够实现一机多用，满足现场检测需要。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是现有技术变压器的测试原理图。图2是本发明实施例电源变压器测试台系统原理图。图3是本发明实施例控制转换板原理图。图4是本发明实施例测试信号源组成及连接图。图5是本发明实施例电源变压器测试台整机测试组成示意图。图6是本发明实施例电源变压器测试台的连接框图。图7是本发明实施例bgy2-80测试盒接线图。图8是本发明实施例bmt-25变压器连接图。图9是本发明实施例电源变压器测试台的上位机流程图。图10是本发明实施例电源变压器测试台测试过程流程图。图11是本发明实施例电源变压器测试台的测试界面图。图12是本发明实施例电源变压器测试台的测试过程界面图。[具体实施方式]本发明实施例电源变压器测试台的结构和原理如图2和图6所示，包括主控计算机、控制转换板、测试信号源、测试负载和转接装置，控制转换板接主控计算机的控制信号输出端，转接装置通过控制转换板分别接测试信号源、测试负载和测试仪表；测试仪表的数据输出端接主控计算机、测试信号源的控制端接主控计算机；转接装置接被测变压器。其中，转接装置是可以连接夹子线、测试盒或测试盒与转接盒组合。如图3所示，控制转换板包括cpu、cpld和复数块继电器板，cpu接主控计算机，cpld接cpu，继电器板的控制端接cpld；被测变压器通过转接装置及第一继电器板接测试信号源，通过第二继电器板接测试负载，通过转接装置及第三继电器板接测试仪表。如图4所示，测试信号源包括25hz测试电源和50hz测试电源，25hz测试电源的控制端和50hz测试电源的控制端分别接主控计算机；25hz测试电源的输出端和50hz测试电源的输出端分别接第一继电器板的电源输入端。如图5所示，测试仪表包括交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表、电阻表、电容表和绝缘耐压仪，交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表、电阻表、电容表和绝缘耐压仪分别接第三继电器板。本发明实施例电源变压器测试台的可测的测试项包括同名端、空载电流、空满载电压、效率、绝缘电阻绝、缘耐压、一次侧激磁阻抗、一次侧激磁阻抗角、电阻值和电容值。例如：对于25周轨道变压器可测试型号bg2(3)-130/25bg1(2)-72/25gb1(2)-140/25bg4(5)-150/25bg4(5)-220/25可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择√√√√√√备注：√可测；x不可测。下同对于50周轨道变压器可测试型号bg2(3)-130/25bg1(2)-72/25gb1(2)-140/25bg4(5)-150/25bg4(5)-220/25可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择√√√√√√对于信号点灯变压器可测试型号bx1-34bdx-80可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择x√√√√√对于隔离变压器可测试型号bxg2-35bgy2-80bgy2-100可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择x√√√√√对于室内调整变压器可测试型号bmt-25可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择√√√√√√对于道岔表示变压器可测试型号bd1-7adbd-7a可测试的测试项对于硅整流变压器可测试型号zg2-42/0.5zg2-130/0.1zg2-220/0.1100/0.1zg2-220/0.2100/0.1zg3-220/0.2100/0.1zg2-13.2/2.4zg2-13.2/1.2zg2-24/2.4可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压测试选择x√x√√√对于变阻器，滑动变阻器可测试型号r1-2.2/220r1-4.4/440r1-4.4/630r1-6.9/690r-2.2/220r-6/65可测试的测试项测试项同名端空载电流空载电压满载电压绝缘电阻绝缘耐压电阻测试选择xxxx√√√为了测试以上种类的变压器，本发明实施例电源变压器测试台，结构原理如下如图2所示，主控计算机，读取要测试的变压器型号和参数以及测试项，发送命令到控制转换板。控制转换板将控制命令转换为控制信号，切换相关继电器，选择正确的端口，信号源，负载，和仪表；将信号源加载到被测变压器端口，并连接恰当的负载；控制相关的仪表，读回测试仪表的结果。然后根据设置的参数，自动判断测试结果。并存储测试记录供后续处理等。测试转接盒，为可更换，并且必须相匹配。不同的被测变压器，对应各自的测试转接盒。测试转接盒作用是：当变压器测试台的测试信号源，测试负载测试仪表，控制转换板，以及主控计算机，集成在测试台内部时，测试转接盒连接测试台的标准的公用接口，以通过转接连接不同种类的变压器。测试台和被测变压器的连接方式可以有3种，其中接线方式2和3要用到测试盒和/或转接盒。接线方式1：直接用连接夹子线连接；接线方式2。通过测试盒(包含通用测试盒，bgy2-80测试盒，bxg2-35测试盒)接线方式3.通过通用测试盒+转接盒连接(转接盒有bmt-25转接盒)。根据不同的变压器选择不同连接方式。比如：要测试bmt25变压器空载满载电压：第一步；将被测变压器，连接到bmt25转接盒(6.3-2-b)；第二步；将bmt25转接盒，连接到通用测试盒(6.3-3-b)。然后将通用测试盒连接到变压器测试台的标准的公用接口；第三步:打开，测试软件powertransformer软件(以后简称测试软件)；选择bmt25变压器，输入其编号。测试软件调出bmt-25的参数，显示在测试页，如图11所示；第四步：选择测试项，比如测试空载满载电压。然后按动测试按钮(软件的)；第五步：测试软件通过主控计算机，向测试台发命令，选择25hz测试信号源，并将测试电压调整到要求电压；第六步：测试软件向控制转换板，发出命令，将测试电压加到测试输入端口，将输出端口连接到测试仪表；第七步：测试软件读出仪表的读数，并将结果，存储，比对指标，判断测试结果；第八步：当无别的测试项，关闭所开资源，提示测试完毕。如图3所示，控制转换板的cpu接收到主控计算机发来的命令，解码，然后将此命令转换为控制命令，通过spi口发送到cpld，cpld通过内部逻辑控制，译码并行输出控制信号，cpld输出的控制信号发送到继电器控制板。继电器控制板将控制信号加到继电器驱动控制脚，控制继电器的正确闭合。通过继电器的触头开合，将信号源的信号加到被测变压器，并将测试负载连接到被测变压器，将测试仪表连接到相关的测试管脚。通过测试仪表读出测试数据，完成测试任务。如图4所示，由于被测变压器有50hz，25hz两种，故本发明实施例电源变压器测试台的测试信号源有2种测试电源，分别为50hz测试电源，25hz测试电源。图5所示，在测试过程中主控计算机，首先控制测试条件，将测试源，测试负载连接到被测变压器，并连接测试仪表到被测变压器接口。然后向测试仪表发送读取命令，测试仪表通过rs485总线，向主控计算机回传测试的读数，方便仪表控制。测试被测变压器的效率等时，需要同时用用交流电压表i和交流电流表i测试初级电压电流，用用交流电压表ii、交流电流表ii、直流电压表ii和直流电流表ii测试次级电压和电流。本发明实施例电源变压器测试台整体系统的组成和连接关系如图6所示，其中测试盒和转接盒为可选设备，不选测试盒和转接盒时，用上述的接线方式1连接被测变压器。本发明实施例电源变压器测试台的接口如图6所示，对外公用接口包括：测试接口1：12线变压器接口(i_1～i_4；ii_1～ii_4；iii_1～iii_4；)；测试接口2：4线iv接口(iv_1～iv_4)；测试接口3：8线硅整流接口(zls1+，zls1-；zls2+，zls2-；zlds1+，zld1-；zld2+，zld2-)；被测变压器的初次级接口通过测试接口1的i_1～i_4；次级通过测试接口1ii_1～ii-4；iii_1～iii_4；测试接口2iv-1～iv-4或测试接口3的zls1+，zls1-；zls2+，zls2-；zlds1+，zld1-；zld2+，zld2-(具体与被测变压器有关)连接到测试台。有的类型的被测变压器需通过测试线即可连接可测试；有的类型的被测变压器需通过测试转接盒转接连接到测试台的测试接口1或测试接口2；和测试接口3,才可测试。如图2所示，测试不同变压器，通过使用不同的测试转接盒来进行，不同种类的被测变压器，通过可替换测试转接盒。完成不同变压器到标准接口的转换。将变压器连接到正确的转接盒后，通过主控计算机，读取被测变压器相应的参数，控制控制转换板，完成测试任务。被测变压器标准接口：初级i:i1，i2，i3，i4次级ii；ii1，ii2，ii3，ii4次级iii；iii1，iii2，iii3，iii4次级iv；iv1，iv2，iv3，iv4对标准的变压器接口，外接初次级方便夹线的，可通过接线方式1(提供标准连接线)连接测试到测试台。对不相同接口的变压器，可选择不同的测试盒通过接线方式2连接测试到测试台，测试不同种类变压器。对大致相同接口的变压器，选择通用测试盒+转接盒即接线方式3连接测试到测试台，但不同的内部配线测试来测试或配备。本发明实施例电源变压器测试台通过不同的转接盒完成连接，大大地扩大了测试种类，更好适应现场的需求。本发明实施例电源变压器测试台通过设置不同的测试盒和转接盒，可以完成对测试25周轨道变压器，50轨道变压器源变压器，隔离变压器，室内调整变压器，道岔表示变压器，硅整流变压器和点灯变压器，还可以测试变阻器，滑动变阻器测试的硬件接口。现有测试盒有：通用测试盒，bgy2-80测试盒，bmt-25转接盒，bxg2-35测试盒。bgy2-80测试盒的接线如图7所示，用于测试bgy2-80变压器，其它测试盒结构类似。测试bgy2-80变压器时，通过连接bgy2-80测试盒，直接连接到测试台。减少工作量。测试bmt-25变压器时，通过bmt-25测试盒，连接到变压器测试台。方便测试，和接线，减少错误发生。测试bxg2-35变压器时，通过bxg2-35测试盒，连接到变压器测试台。方便了测试和接线，减少错误发生。相同的测试盒，可以通过不同的内部配线，实现对不同的，类似被测设备的测试。比如，通过bgy2-80测试盒，可方便测试bgy2-80，bmt-25，bxg2-35类型变压器。测试bd1-7a型道岔表示变压器时，测试盒连接如下表所示：表1bd1-7a型道岔表示变压器测试盒连接表转接盒管脚对应bd1-7a管脚i_13i_34i_2,i_4nii_162ii_252ii_3nii_4n在上位机软件，选择bd1-7a型道岔表示变压器，选择测试项(或默认测试项)就可完成对bd1-7a型道岔表示变压器的测试。测试zg2-42/0.5型硅整流变压器时，通用测试盒的连接如下表：表2zg2-42/0.5型硅整流变压器测试盒连接表再在上位机软件，选择zg2-42/0.5型硅整流变压器，选择测试项(或默认测试项)就可完成对zg2-42/0.5型硅整流变压器的测试。利用通用测试盒与不同转接盒组合可方便测试bmt-25类型变压器。固定bmt-25类型转接盒，在配合可变接线的通用测试盒，即通用测试盒+bmt-25转接盒，完成信号的转接，方便测试。测试盒和转接盒内部仅有线路转接，无电气元器件，只为方便现场测试操作。如图8所示，bmt25变压器属于不标准的变压器，为测试方便，利用bmt-25转接盒，此转接盒连线固定，然后通过通用继电器盒，插在通用测试盒上，通用测试盒，按照bmt-25测试的连线图连接好内部连布线，然后将通用测试盒连接到测试台对外接口上，则bmt25的测试连线连接好，可以进行后续测试。测试完毕后，仅将bmt-25转接盒和变压器的连线，接到另外1台bmt-25变压器，即可进行下1台的测试。方便了测试工作进行。变压器的测试项包括：变压器的同名端，空载电流，空载电压，满载电压。效率。绝缘电阻，绝缘耐压；以及变阻器的电阻和电容等。具体测试项，根据测试的变压器种类不同需求不同，而增删。本系统的每一测试项，含有具体的测试指标。供判断结果用。测试项，和测试指标如下表所示：表3测试项列表如上表所示，通过不同的具体的配置，达到可测试变压器的不同测试项和各项指标的目的。测试流程如下：通过powertransformer软件不同的设置，和选择被测变压器的相匹配的测试项和测试指标。其中，powertransformer软件是电源变压器智能测试台上位机软件。控制测试信号源和控制转换板，以及测试负载；通过读取测试仪表的读数，完成测试；然后对测试数据和指标对比；给出测试结果；并存储测试记录供后续处理。通过powertransformer软件设置完成自动测试，和数据处理。在正确连接完毕后。在上位机软件选择正确的测试类型，和型号。然后可自动测试。具体流程如图9所示。在主控计算机的界面中，通过用户管理；可管理不同级别用户，包括管理员，普通用户。管理员具有超级权限，可增加，产品类别，型号。普通用户只可录入厂家信息，产品信息以及测试。在选择好厂家，产品后。登录测试界面。在外部连线无误的情况下。选择测试项。按测试按钮，测试台可自动完成测试任务。测试完毕，数据存入数据库，后期数据处理，包括测试记录查询；报表生成；统计等功能。例如，通过对通用测试盒，内部连线的重新配置，可方便实现多种类型变压器产品的自动化测试和手动测试(25周轨道变压器、50周轨道变压器、信号点灯变压器、隔离变压器、室内调整变压器、硅整流变压器、道岔表示变压器测试硅整流变压器的指标。测试项包括：变压器的同名端，空载电流，空载电压，满载电压。效率。绝缘电阻，绝缘耐压；以及变阻器的电阻，电容等。具体测试项，根据测试的变压器种类不同需求不同，而增删。如表3所示，通过配置不同测试项和测试管脚，以及设置各项指标。powertransformer软件，可自动切换，测试，并在测试完毕后，实时给出测试结果。比如测试同名端。根据测试项选择i1,ii1,iii1,iv1为同名端。选择测试此项，在接线正确无误时，按动测试按钮(软件界面上)powertransformer软件，会自动给出测试条件，切换测试管脚，读取测试数据；判断测试结果；最后给出测试结果；并记录测试记录。测试时，通过预先设定的各种类型的参数。在测试界面仅简单选择，要测试的变压器类型，和测试项即可。测试界面如图11所示，测试步骤如下:1)选中①中需要测试的产品序列号，红色表示未经过测试，黑色表示已经过测试；2)选择③中产品需要测试的测试项；3)②点击“测试”；4)按照提示逐项完成测试；不需要测试的将选择项的勾选按下，即可从测试项删除。测试完毕自动记录测试值，自动判断测试结果，通过测试，还是失败。并且在界面显示测试完成。测试bmt25变压器测试结果如图12的测试过程界面图本发明以上实施例通过不同的测试盒，连接不同的被测变压器。并配合软件，相匹配的测试选项，完成对多种被测类型变压器，多种测试项的的测试。测试台连接220v电源供电，并通过面板接口连接到测试盒和被测变压器。即可测试。被测变压器连接到测试台，内部的控制转换板，计算机通过控制转换板，发送命令，控制测试电压源输出正确的测试信号。然后通过被测变压器，连接到正确的测试负载。通过测试仪表读回测试数据。记录判断测试结果。存储记录，供后续查询和统计。测试步骤是首先正确连接变压器到测试台，在测试台的软件上，选择测试的类型，输入产品编号等。然后进入测试界面。选择测试项目。按动测试按钮。测试台自动，根据测试类型，发出命令，后台工作。包括选择，恰当的源，切换到正确的端口。加载正确的负载。读出测试结果。然后测试台自动将结果，和设置的指标对比，得到测试结果。然后将测试记录(包括数值，和结论)存储，供后续处理。后续处理，包括报表生成，统计，查看记录等等。例如测试bmt-25室内调整变压器。，首先选择bmt-25转接盒，和通用测试盒，将bmt-25转接盒插在通用测试盒上，然后bmt-25转接盒进线连接到bmt-25变压器上。通用测试盒连接到测试台主机测试口。打开测试主机，选择厂家，种类，型号；以及测试项。例如选择。同名端，空载电流，空载电压，满载电压，效率。绝缘电阻，绝缘耐压。然后按动测试键(在软件测试界面上)powertransformer软件自动查询，测试参数，切换测试任务，读取测试数据，判断测试结果，记录测试数据，以备后期数据处理。最终完成测试过程。设备配备：包括工控机一台，50hz电源1台，25hz电源1台，绝缘耐压仪1台。交流电压表2台。交流电流表2台，直流电压表1块，直流电流表1块，电阻表1块，电容表1块。测试主控板1块，测试继电器板3块。温湿度计1块。负载若干。以上设备安装在测试台主机机构内，对外接口留有测试口。操作界面由上位机完成。用户只要连接设定的测试盒，和选择设置的测试类型，和测试项，即可完成测试任务，十分方便，并且更换测试型号，和类别，十分方便。本发明以上实施例电源变压器测试台结构合理，人性化，提示，自动测试，并对数据自动存储，处理。可通过数据库查询，以及便利的报表生成。极大方便测试工作。本发明以上实施例不仅能测试25周轨道变压器，50周轨道变压器，隔离变压器，室内调整变压器，道岔表示变压器，硅整流变压器，点灯变压器还可以测试变阻器，滑动变阻器的指标。。本发明以上实施例通过软硬件配置功能，实现快速测试多种信号设备的功能，可为变压器生产厂家铁路维护单位，实现准确测试，减少人为错误。当前第1页12