一种地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆检测技术领域，尤其是涉及一种地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置。

背景技术：

随着地铁列车的运营年限增加，设备不断老化，导致列车故障频发，严重制约着轨道交通的安全、高效运行。车辆电气设备的维护保障工作显得日益重要，应用现代逆变技术的辅助逆变系统作为地铁列车中具有高技术含量的核心部件，它的工作状态正常与否直接影响整列车的功能。

其中辅助逆变器模块是地铁牵引系统中最核心同时也是故障率较高的部件，目前尚无专用检测设备，造成维修、维护工作的诸多不便，使其维护成本居高不下，因此需要投入一定的技术力量就此问题进行探索与解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置，该装置包括：

电源系统：与400V工频三相交流电源连接，用以向待测试的辅助逆变器模块提供900V/1800V的输出电压；

控制系统：包括相互通信的上位PC机和下位机，所述的下位机分别与辅助逆变器模块和负载系统连接；

负载系统：与待测试的辅助逆变器模块连接，用以通过回路切换实现连续单相逆变轻载检测和静态大电流检测。

所述的电源系统包括升压变压器、隔离变压器、第一全桥整流模块和第二全桥整流模块，所述的400V工频三相交流电源、升压变压器和隔离变压器依次连接，所述的第一全桥整流模块和第二全桥整流模块分别与隔离变压器连接。

所述的电源系统的输出端设有滤波电容和放电电阻。

所述的负载系统包括外接电源、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、电阻以及通过控制系统控制开闭的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器和第七继电器。

所述的辅助逆变器模块的输出端A相通过第一继电器与第一电感连接，输出端B相通过第二继电器与第二电感连接，输出端C相通过第三继电器与第三电感连接，所述的外接电源正极通过第六继电器与第一电容和电阻连接，负极分别与第二电容和第七继电器连接，所述的第一电感、第二电感和第三电感相互并联，其并联端通过第六继电器连接到第一电容与第二电容之间，所述的第四继电器设置在外接电源正极和并联端之间，所述的第五继电器设置在并联端与外接电源负极之间，所述的电阻和第七继电器连接。

所述的下位机包括ARM微控制器和PLC，所述的ARM微控制器型号为LPC2214，所述的PLC型号为S7-300。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本发明通过负载系统的回路切换，实现了地铁列车辅助逆变器模块的离线功能测试，包括静态大电流检测和连续单相逆变轻载功率检测，提高了辅助逆变器模块的维修效率和质量，确保地铁列车安全可靠运营，具有显著应用价值。

附图说明

图1为本实用新型地铁列车辅助逆变器模块测试装置的结构框图。

图2为电源系统电气原理图。

图3为负载系统电气原理图。

其中：1、电源系统，2、控制系统，3、负载系统，4、辅助逆变器模块，101、升压变压器，102、隔离变压器，103、第一全桥整流模块，104、第二全桥整流模块，201、PC机，202、下位机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例提供的一种地铁列车辅助逆变器模块测试装置主要包括：电源系统1、控制系统2、负载系统3以及辅助逆变器模块4。控制系统2分别与辅助逆变器模块4以及负载系统3连接，辅助逆变器模块4分别与电源系统1以及负载系统3连接。

控制系统2包括PC机201和下位机202，PC机201作为上位机的人机交互界面，通过串行通讯接口与下位机202进行通讯。PC机的主要功能包括通过人机交互画面控制下位机的脉冲频率和占空比，给下位机202传输指令并实时接收下位机202反馈数据，另外，PC机还具有数据存储功能以及测试报告打印功能。

下位机202采用LPC2214的ARM微控制器和S7-300型号的PLC，下位机202主要作用是模拟车辆辅助逆变器控制器输出和控制负载系统的回路切换。下位机202通过输出IGBT触发控制信号PWM脉冲，控制辅助逆变器模块4的IGBT导通与关断，然后采集IGBT触发板的反馈信号进行分析，并将状态数据发送到PC机201。

如图2所示电源系统1包括：升压变压器101、隔离变压器102、第一全桥整流模块103、第二全桥整流模块104，电源系统1采用400V工频三相交流供电，通过升压变压器101和隔离变压器102进行升压隔离，再通过第一全桥整流模块103和第二全桥整流模块104整流，可以串联输出1800V直流电压，并联输出900V直流电压。同时电源系统设有滤波作用的电容和快速放电的电阻。

如图3所示负载系统3包括：继电器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，电感L1、L2、L3，电容C1、C2，电阻R1，负载系统3通过控制系统2控制继电器开关的闭合，实现对辅助逆变器模块4的连续单相逆变轻载检测和静态大电流检测。当控制继电器K1和K5闭合时，负载模块为储能电感L1，通过向A相上桥臂IGBT输出连续两个单脉冲，测试功率模块IGBT及其寄生二极管的性能，实现静态大电流检测。

当控制继电器K1和K6闭合时，负载模块为电感L1和电容C1、C2，通过向功率模块输出一定占空比，频率接近IGBT最大开关频率的方波，通过半桥逆变的方式，测试IGBT的动态导通与关断能力，同时可以通过调节频率或者占空比的方式来达到调节负载电流的目的，实现连续单相逆变轻载功率检测。

其中电阻R1作为纯电阻负载，用于安全放点环节，通过控制继电器K7闭合来实现。

综上所述可见：本实用新型通过对辅助逆变器模块进行连续单相逆变轻载功率检测和静态大电流检测，实现了对辅助逆变器模块的离线功能测试，检测出板卡器件、线束故障以及模块老化造成的IGBT饱和电流异常和开关速度变慢等故障，大大提高了辅助逆变器模块测试以及维修的效率，也提高了维修质量。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。