机车车辆变流器电磁兼容测试系统和方法与流程

本发明涉及轨道交通机车，特别涉及一种机车车辆变流器电磁兼容测试系统和方法。

背景技术：

1、轨道交通机车车辆的电磁环境无论是对车辆系统本身还是周围的敏感设施都非常重要。目前，轨道车辆装车设备集成化、自动化程度高，安装空间狭窄，设备密度大，高压大功率电气部件数量多，产品电磁环境异常复杂。随着机车车辆产品技术的发展，更高速度、更大牵引功率、更密集的电气设备、更复杂的布线将导致电磁兼容问题更加复杂，对产品的电磁兼容测试需求将越来越多。

2、在轨道交通电磁兼容测试方面，机车车辆整车的对外电磁骚扰试验是整车型式试验项目之一，该项试验如果不满足标准或规范的要求，车辆将无法获得上线运营的许可证。通常如果整车电磁兼容试验不合格，会将整改压力传递给部件供应商。而机车车辆中的变流器产品为主要的电磁骚扰源之一。目前针对机车车辆变流器的电磁兼容测试，由于涉及高压大电流供电以及大功率负载加载要求，在实验室测试缺少合适的测试设备和方法情况下，主要依靠整车辐射发射测试手段，整车电磁兼容测试只能在现场进行，试验结果受现场环境的影响非常大，且整车对外辐射源是复杂的，比如弓网离线放电产生的电磁辐射也是整车对外辐射的主要辐射源之一。因此，整车对外的电磁兼容辐射测试结果是多种辐射源耦合在一起的结果，因此无法有效地分析仅变流器的电磁兼容特性和解决整车试验不合格问题，并且装车后的变流器电磁兼容整改将耗费大量的人力物力。因此，亟需一种单独能够在装车前针对机车车辆高压大电流变流器电磁兼容测试系统和方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种机车车辆变流器电磁兼容测试系统和方法，其能在装车前有效地分析仅变流器影响下的电磁兼容特性，有效避免现场整车实验环境因素造成的影响。

2、本发明实施例的具体技术方案是：

3、一种机车车辆变流器电磁兼容测试系统，所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统包括：

4、承载机构，其包括能够屏蔽外界电磁的电磁屏蔽机构，所述电磁屏蔽机构内部具有支撑转台，所述支撑转台用于承载待测试的变流器；

5、设置在电磁屏蔽机构内部的多个线缆接口单元，用于电磁屏蔽机构外的电缆与待测试的变流器之间的中转连接，多个所述线缆接口单元包括用于多种不同电流类型的电流输入接口箱、电流输出接口箱和单相输入接口箱；

6、电缆直通机构，包括：连接设置在电磁屏蔽机构上的由金属制成的金属盒体，所述金属盒体上开设有供电缆穿过的穿线孔；注入在金属盒体内的金属颗粒；电磁屏蔽机构外的电缆穿过所述穿线孔能与所述电流输入接口箱和/或所述电流输出接口箱相连接；

7、高压供电单元，其用于将输入的电转变成单相电、交流电、直流电输出，且能够将输入的电进行变压后输出；

8、供电滤波单元用于给所述高压供电单元到所述电流输入接口箱的电流输入电缆、所述电流输出接口箱到所述高压供电单元的电流输出电缆进行滤波，以滤除高频干扰信号；

9、负载系统，包括电机负载系统和阻抗负载系统，所述电机负载系统用于模拟机车车辆实车工况下的运行负荷，所述阻抗负载系统用于提供可调的负载和电阻负荷；

10、电磁兼容测试系统，用于在待测试的变流器在工作时测试电磁兼容辐射特性或者抗干扰特性。

11、优选地，所述支撑转台下方设置有电缆保护机构，电缆保护机构包括：具有呈圆环状导轨的底座；呈圆弧状的滑轨，所述滑轨设置在导轨中，所述滑轨能够沿所述导轨的中心转动；第一链条，其绕设在所述导轨的侧壁与所述滑轨的外侧壁之间，经过所述滑轨的一端后，绕设至所述导轨的侧壁与所述滑轨的内侧壁之间，所述第一链条位于所述导轨的侧壁与所述滑轨的外侧壁之间的一端与导轨相固定；第二链条，其绕设在所述导轨的侧壁与所述滑轨的外侧壁之间，经过所述滑轨的另一端后，绕设至所述导轨的侧壁与所述滑轨的内侧壁之间，所述第二链条位于所述导轨的侧壁与所述滑轨的外侧壁之间的一端与导轨相固定；

12、第一电缆，从所述第一链条的a端穿入并从所述第一链条的b端穿出，第二电缆，从所述第二链条的c端穿入并从所述第一链条的d端穿出；

13、所述支撑转台固定连接在所述滑轨上，多个所述线缆接口单元安装在所述支撑转台上；位于所述第一链条的b端的所述第一电缆的一端与电流输入接口箱或电流输出接口箱相连接，位于所述第二链条的d端的所述第二电缆的一端与电流输出接口箱或电流输入接口箱相连接；位于所述第一链条的a端的所述第一电缆的一端能够从所述穿线孔穿出或能够与所述供电滤波单元相连接；位于所述第二链条的c端的所述第二电缆的一端能够从所述穿线孔穿出或能与所述供电滤波单元相连接。

14、优选地，所述电磁屏蔽机构包括：由屏蔽金属板制成的电磁屏蔽体，所述电磁屏蔽体的壁面上设置有铁氧体吸波材料和聚氨酯泡沫吸波材料。

15、优选地，所述高压供电单元包括用于将三相电转变成单相电的第一供电单元；用于将交流电进行变压的第二供电单元；用于将直流电进行变压的第三供电单元；用于实现通断切换的高压线转接单元。

16、优选地，所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统具有第一工作模式；

17、在所述第一工作模式下，所述待测试的变流器安装于所述支撑转台，并且所述待测试的变流器的输入端和输出端分别与所述电流输入接口箱中的交流输入接口箱和所述电流输出接口箱中的交流输出接口箱相连接；所述待测试的变流器为牵引变流器；

18、所述第二供电单元的输出端一个所述高压线转接单元后与从所述穿线孔穿出所述第一电缆的一端相连接；从所述穿线孔穿出所述第二电缆的一端与所述高压线转接单元连接后，再与所述电机负载系统相连接。

19、优选地，所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统具有第二工作模式；

20、在所述第二工作模式下，所述待测试的变流器安装于所述支撑转台，并且所述待测试的变流器的输入端和输出端分别与所述电流输入接口箱中的直流输入接口箱和所述电流输出接口箱中的直流输出接口箱相连接；所述待测试的变流器为辅助变流器；

21、所述直流输入接口箱通过第四电缆与一个所述供电滤波单元相连接后，再通过一个所述高压线转接单元与所述第三供电单元相连接；所述直流输出接口箱通过第三电缆与另一个所述供电滤波单元相连接后，另一个所述供电滤波单元再与另一个所述高压线转接单元相连接，所述高压线转接单元再与所述阻抗负载系统相连接；

22、所述第四电缆从所述第一链条的a端穿入并从所述第一链条的b端穿出，所述第四电缆位于所述第一链条的b端的所述第一电缆的一端与直流输入接口箱相连接。

23、优选地，所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统具有第三工作模式；

24、在所述第三工作模式下，所述待测试的变流器安装于所述支撑转台，并且所述待测试的变流器的输入端与所述电流输入接口箱中的直流输入接口箱相连接，所述待测试的变流器的电机负载输出端与所述电流输出接口箱中的直流输出接口箱相连接；所述待测试的变流器的辅助负载输出端与所述电流输出接口箱中的所述直流输出接口箱相连接，所述待测试的变流器为牵引辅助变流器；

25、所述第二供电单元的输出端通过又一个所述高压线转接单元后与从所述穿线孔穿出所述第一电缆的一端相连接；从所述穿线孔穿出的所述第二电缆的一端与一个所述高压线转接单元连接后，再与所述电机负载系统相连接；所述直流输出接口箱通过第三电缆与所述供电滤波单元相连接后，所述供电滤波单元再与另一个所述高压线转接单元相连接，所述高压线转接单元再与所述阻抗负载系统相连接。

26、优选地，所述第三电缆从所述第二链条的c端穿入并从所述第一链条的d端穿出，所述第三电缆位于所述第二链条的d端的一端与所述直流输出接口箱相连接。

27、优选地，所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统具有第四工作模式；

28、在所述第四工作模式下，所述待测试的变流器安装于所述支撑转台，并且所述待测试的变流器的输入端与所述电流输入接口箱中的单相输入接口箱相连接，所述待测试的变流器的电机负载输出端与所述电流输出接口箱中的直流输出接口箱相连接；所述待测试的变流器的辅助负载输出端与所述电流输出接口箱中的所述直流输出接口箱相连接，所述待测试的变流器为集成式变流器；

29、所述第一供电单元的输出端通过又一个所述高压线转接单元与一个所述供电滤波单元相连接后，再与所述电流输入接口箱中的单相输入接口箱相连接；从所述穿线孔穿出的所述第二电缆的一端与一个所述高压线转接单元连接后，再与所述电机负载系统相连接；所述直流输出接口箱通过第三电缆与另一所述供电滤波单元相连接后，所述供电滤波单元再与另一个所述高压线转接单元相连接，所述高压线转接单元再与所述阻抗负载系统相连接；

30、所述供电滤波单元通过第四电缆与所述电流输入接口箱中的单相输入接口箱相连接，所述第四电缆从所述第一链条的a端穿入并从所述第一链条的b端穿出，所述第四电缆位于所述第一链条的b端的所述第一电缆的一端与单相输入接口箱相连接。

31、一种采用上述任一所述的机车车辆变流器电磁兼容测试系统的测试方法，所述测试方法包括：

32、针对不同类型的待测试的变流器选择相对应的工作模式，按照相对应的工作模式中的电气布置形式连接所述机车车辆变流器电磁兼容测试系统；

33、根据射频辐射发射试验以及射频辐射抗扰度试验标准布置电磁兼容测试系统；

34、启动供电电源为机车车辆变流器电磁兼容测试系统进行供电，开启高压线转接单元，根据待测试的变流器的供电要求进行供电，并启动待测试的变流器；

35、通过电磁兼容测试系统进行测试，获取待测试的变流器在不同工况下的电磁兼容辐射特性或者抗干扰特性。

36、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

37、1、本技术可以在实验室暗室内进行机车车辆高压大电流变流器类产品的电磁兼容测试，解决了现场测试过程中，外部环境辐射源对测试的耦合影响。

38、2、本技术可以按照变流器实车工况，实现变流器带电机负载和阻抗负载在不同功率下的电磁兼容测试。

39、3、本技术可以满足机车、城轨、动车组等不同类型的变流器的带载电磁兼容试验，包括牵引变流器、辅助变流器、牵引辅助变流器。

40、4、本技术可以满足在不同供电制式下的变流器在暗室内开展电磁兼容试验，不同供电制式可以包括单相电、交流电、直流电。

41、参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。