专利名称：客车发电机仿真试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种客车的发电机在运行和检修中，对其进行性能试验的仿真试验台。
随着生活水平的提高，人们对旅客列车的服务质量的要求也愈来愈高，对列车供电的可靠性也有了更高的要求，发电机、整流箱和控制箱是列车供电的主要部分，而传统的铁路客车发电机试验台难以满足要求，一是转速低，试验转速仅800-2000转/分，二是能耗大，试验台拖动调速机构能耗高达45KW，属耗能大户，三是噪声高，由于使用电磁调速装置，实验噪声高达90分贝，危害操作者健康，四是工作量大，检测精度低，传统的实验方法是手动操作控制调速设备拖动电机，近百个测试项目分时进行，人工记录，控制箱的检修及故障排除完全依赖于操作人员技术水平和经验，效率低，检测精度低。
本实用新型的目的在于，向社会提供一种模拟客车运行状况的，能耗低，噪声小，自动检测，测量精度高，效率高的客车发电机仿真试验台。
以下方式可实现本实用新型客车发电机仿真试验台，包括调速装置、负载电组及待试客车上的发电机、控制箱和整流箱，所述的调速装置是变频调速机构，中央处理器CPU经I/O卡、D/A卡连接变频器，变频器经拖动电机连接发电机，CPU经I/O卡连接继电器输出板，多个继电器连接多个负载电阻，恒流源电路与发电机工作绕组和激磁绕组经继电器触点连接，CPU通过A/D卡采集通以恒流的发电机工作绕组和激磁绕组两端电压、自动检测发电机静态参数和实时采集其动态参数。
在发电机的相间并联有电压变送器，每一相线上串联有电流变送器，电压变送器和电流变送器联接A/D卡，在整流箱输出线上并联有直流电压变送器和串联直流电流变送器，在蓄电池充电回路上串联直流电流变变送器，在负载电阻回路上串联直流电流变送器，发电机激磁绕组两端并联电压变送器、串联电流变送器，在待试客车发电机系统的控制箱内可控硅处、整流箱内整流管处及发电机前后轴处还设有温度传感器。
本实用新型的积极效果1、本仿真试验台采用变频调速技术，完成了不同负载条件下，在实际O-3000转/分范围内的任意转速调节，实验噪声降低为45分贝，低于国家劳动保护标准；2、本试验台的拖动电机可为15KW普通电机，效率高，能耗低，试验过程中的维持费用降低为原费用的1/4；3、本仿真试验台以工业控制PC机为中央控制器，可自动检测静态参数和动态参数，测量精度高，具有很高的抗干扰能力，并且有过流、过压、过热、短路等综合保护能力。
图1为本实用新型原理框图。
图2为发电机仿真试验台检测电原理图。
实施例待试验的客车发电机系统为发电机18、控制箱16、整流箱17，如图1所示。中央控制器1，即CPU，本实施例选PC586计算机，通过隔离型I/O卡3连接继电器输出板4，再经启停正反转控制口9控制变频器8正反转，CPU通过隔离型D/A卡输出模拟信号给变频器8，经拖动电机10控制客车发电机18的转速，当转速超过一定值(由发电机系统决定)时，发电机开始发电，在发电机的相间并联有电压变送器UCA、UAB、UBC，每一相线上串联有电流变送器IA、IB、IC，电压变送器和电流变送器联接A/D卡，在整流箱输出线上并联有直流电压变送器VZ和串联直流电流变送器IZ，在蓄电池充电回路上串联直流电流变送器IX，在负载电阻5回路串联直流电流变送器IF，发电机激磁绕组两端并联电压变送器VJ、联电流变送器IJCPU通过I/O卡3控制继电器输出板4上的继电器SSR1-SSR8以增加或减少发电机负载(直流)R1-R8，CPU通过隔离型A/D卡(12位)，实时采集经电流变送器13、经电压变送器14送来的发电机18三相交流电流IA、IB、IC，三相交流电压UAB、UCA、UBC，经过客车整流箱17整流后的输出负载电压UF、负载电流IF，蓄电池的充电电流IX，发电机的激磁电压UJ、激磁电流IJ，温度传感器15分别设在客车发电机系统的控制箱16内的可控硅处、整流箱17内整流管处及发电机18前后轴处，CPU通过A/D卡实时采集整流箱六个整流管温升，KP-2A控制箱16内可控硅温升，发电机18前后轴温升，环境温度等，以上是试验台模拟发电机系统运行状态，在任意转速和任意负载条件下，在线检测发电机三相交流电压和电流，在线监测发电机前、后轴、整流管、可控硅的温升。以上是完成动态参数测试。在CPU控制变频器8停止发电机18运行时，CPU通过I/O卡控制继电器输出板4，使恒流电源IS1接通发电机18的工作绕组和激磁绕组，测量步骤测AB相，继电器接点J7、J11合上，J8、J9、J10、J12断开，测BC相时，合J9、J10，开J7、J8、J11、J12，测CA相时，合J8、J12，开J7、J9、J10、J11，CPU再通过A/D卡采集通以恒流的工作绕组电压UAB、UBC、UCA和激磁绕组两端电压Uj，及各绕组电流IA、IB、IC、Ij，然后算出发电机工作绕组和激磁绕组。测绝缘电阻步骤测工作绕组对地，继电器接点J4、J6合上，J3、J5断开，测激磁绕组对地合J3、J6开J4、J5，测工作绕组和激磁绕组之间阻抗合J3、J5开J4、J6，CPU通过A/D卡采集线圈电阻、绝缘电阻12，以上是完成自动静态参数测试，本仿真试验台，配以相应的软件，可以设置加载、转速大小，显示所有检测值，可以进行过压保护试验、考机试验等，可由打印机11打印报表、查询(按日期和按发电机编号)、存储(十年以上数据)、参量设置(调试用)等功能。
权利要求1.一种客车发电机仿真试验台，包括调速装置、负载电阻及待试客车上的发电机、控制箱和整流箱，其特征是所述的调速装置是变频调速机构，中央处理器CPU经I/O卡、D/A卡连接变频器，变频器经拖动电机连接发电机，CPU经I/O卡连接继电器输出板，多个继电器连接多个负载电阻，恒流源电路与发电机工作绕组和激磁绕组经继电器触点连接，CPU通过A/D卡采集通以恒流的发电机工作绕组和激磁绕组两端电压、自动检测发电机静态参数和实时采集其动态参数。
2.根据权利要求1所述的试验台，其特征是在发电机的相间并联有电压变送器，每一相线上串联有电流变送器，电压变送器和电流变送器联接A/D卡，在整流箱输出线上并联有直流电压变送器和串联直流电流变送器，在蓄电池充电回路上串联直流电流变变送器，在负载电阻回路上串联直流电流变送器，发电机激磁绕组两端并联电压变送器、串联电流变送器，在待试客车发电机系统的控制箱内可控硅处、整流箱内整流管处及发电机前后轴处还设有温度传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种客车发电机仿真试验台,其结构特点是,采用变频调整机构,由工业控制PC机,经I/O卡、D/A卡输出模拟信号给变频器,控制待试发电机转速,经I/O卡控制继电器以增减负载及连接发电机工作、激磁绕组,本试验台可自动检测待试客车发电机系统静态参数和实时采集动态参数,测试精度高,可在不同负载条件下,在0—3000转/分范围内调节转速,噪声低,节能,是铁路客车发电机系统准确、高效的模拟试验台。
文档编号G01D21/00GK2394202SQ99250318
公开日2000年8月30日 申请日期1999年11月12日 优先权日1999年11月12日
发明者翟国富, 王淑娟, 陈伟, 郑艳明, 张荣岭 申请人:翟国富