一种电力机车电源控制箱的测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电力机车电源控制箱的测试装置，所述电力机车电源控制箱包括稳压触发插件和斩波电源插件，所述测试装置包括箱体、设置于箱体内的测试电路、设置于箱体表面的测试区及与所述测试电路配套使用的插座；所述测试电路，其包括有全波半控桥整流电路，用于连接220V交流电源，并通过全波半控桥整流电路将220V交流电压转换为110V直流电压，再通过所述插座将110V直流电压输出给所述稳压触发插件和所述斩波电源插件，使斩波电源插件输出15V、24V和48V的直流电压；所述测试区，其用于安装控制所述测试电路运行的开关器件以及检测所述测试电路电压输出和/或所述电源控制箱电压输出的测试器件。本实用新型实现了电力机车电源控制箱地面检修和试验。
【专利说明】一种电力机车电源控制箱的测试装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力机车【技术领域】，具体地，涉及一种电力机车电源控制箱的测 试装置。
【背景技术】
[0002] TPZ17型电源控制箱包括稳压触发插件和斩波电源插件，其中稳压触发插件使控 制电源输出电压始终保持在Il〇V±5%。斩波电源插件将IIOV直流电压转变48V、24V、15V， 其主要作用有以下四点：
[0003] (I)IlOV通常情况下与机车蓄电池并联运行，向机车控制电路提供稳定的IlOV电 源，以供机车通用数字化信号机使用；
[0004] (2) 24V，供司机台仪表灯照明使用；
[0005] (3) 15V，给机车速度传感器提供工作电源。
[0006] (4)48V，司机台上信号显示及机箱内部风扇供电
[0007] 电力机车，如SS4型电力机车，经常出现IlOV控制电源A、B不充电或24V、5V电 压无电源，经检查为TPZ17型电源控制箱及其插件故障，只能下车维修，可是由于缺少地面 试验设备，电源箱维修完毕后，只能再安装到机车上进行试验，给工作带来很大的不便和麻 烦。 实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的是提供一种电力机车电源控制箱的测试装置，用于解决电力机 车电源控制箱地面检修和试验的技术问题。
[0009] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种电力机车电源控制箱的测试装置，所述 电力机车电源控制箱包括稳压触发插件和斩波电源插件，
[0010] 所述测试装置包括箱体、设置于箱体内的测试电路、设置于箱体表面的测试区及 与所述测试电路配套使用的插座；
[0011] 所述测试电路，其包括有全波半控桥整流电路，用于连接220V交流电源，并通过 所述全波半控桥整流电路将220V交流电压转换为IlOV直流电压，再通过所述插座将IlOV 直流电压输出给所述稳压触发插件和所述斩波电源插件，使斩波电源插件输出15V、24V和 48V的直流电压；
[0012] 所述测试区，其用于安装控制所述测试电路运行的开关器件以及检测所述测试电 路电压输出和/或所述电源控制箱电压输出的测试器件。
[0013] 优选地，所述测试电路包括全波半控桥整流电路，其用于将220V交流电压转换为 IlOV直流电压。
[0014] 优选地，所述全波半控桥整流电路包括由晶闸管T1、晶闸管T2、整流管Dl和整流 管D2组成的整流桥，所述晶闸管Tl的阴极连接所述整流管Dl的阴极，所述整流管Dl的阳 极连接所述整流管D2的阴极，所述整流管D2的阳极连接所述晶闸管T2的阳极，所述晶闸 管T2的阴极连接所述晶闸管Tl的阳极；
[0015] 所述晶闸管T2的阴极与所述晶闸管Tl的阳极连接的端子作为所述全波半控桥整 流电路的第一输入端，所述整流管Dl的阳极与所述整流管D2的阴极连接的端子作为所述 全波半控桥整流电路的第二输入端，所述晶闸管Tl的阴极与所述整流管Dl的阴极连接的 端子作为所述全波半控桥整流电路的第一输出端，所述整流管D2的阳极与所述晶闸管T2 的阳极连接的端子所述全波半控桥整流电路的第二输出端。
[0016] 优选地，所述晶闸管Tl的控制极与所述全波半控桥整流电路的第一输出端之间， 以及所述晶闸管T2的控制极与所述全波半控桥整流电路的第一输入端之间，均并联有一 个移相触发电路，所述移相触发电路的输入端连接电力机车电源控制箱的移相控制电压输 出端，输出端连接所述整流桥，用于接收电力机车电源控制箱的移相控制电压，产生相应的 触发脉冲，以触发相应的晶闸管。
[0017] 优选地，所述测试电路包括连接在220V交流电源与所述全波半控桥整流电路之 间的电源输入电路；
[0018] 所述电源输入电路包括接触器KMl、接触器KM2和熔断器FUl;
[0019] 所述控制所述测试电路运行的开关器件包括电源开关K、总停按钮SB1、IlOV启动 按钮SB2和48V启动按钮SB3 ;
[0020] 所述电源输入电路，其第一输入端和第二输入端连接在220V交流电源的两端，且 第一输入端通过电源开关K连接至接触器KMl的第一常开触点的一端和总停按钮SBl的一 端，第二输入端通过熔断器FUl连接至所述全波半控桥整流电路的第二输入端，接触器KMl 的第一常开触点的另一端连接所述全波半控桥整流电路的第一输入端，总停按钮SBl的另 一端与接触器KMl的线圈的一端之间并联有IlOV启动按钮SB2、接触器KMl的第二常开触 点、48V启动按钮SB3和接触器KM2的第一常开触点的一端，接触器KM2的另一端通过接触 器KMl的第三常开触点与接触器KM2的线圈的一端连接，接触器KMl的线圈的另一端和接 触器KM2的线圈的另一端均连接所述全波半控桥整流电路的第二输入端。
[0021] 优选地，所述测试区还安装有电源指示灯EL，其一端连接电源开关K与接触器KMl 的第一常开触点相连接的端子，另一端串联一个电阻R1，并与所述全波半控桥整流电路的 第二输入端连接。
[0022] 优选地，所述全波半控桥整流电路的第一输出端通过接触器KM2的第二常开触点 连接所述插座，再通过所述插座至所述稳压触发插件和所述斩波电源插件的+Iiov电压 端，所述全波半控桥整流电路的第二输出端通过熔断器FU2连接所述插座，再通过所述插 座连接至所述稳压触发插件和所述斩波电源插件的-110V电压端。
[0023] 优选地，所述全波半控桥整流电路的第一输出端和第二输出端之间并联有滤波稳 压电路。
[0024] 优选地，所述测试器件包括IlOV电压表，其并联在所述全波半控桥整流电路的第 一输出端和第二输出端之间。
[0025] 优选地，所述测试器件包括通过所述插座与所述斩波电源插件相应的直流电压输 出端电连接的多个测试插孔，还包括用于检测各测试插孔电压值的45V电压表。
[0026] 优选地，所述测试插孔包括+15V测试插孔、+24V测试插孔、OV测试插孔和+48V测 试插孔。
[0027] 通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现对电力机车 电源控制箱的整体性能试验，还可实现对电源控制箱单个插件的性能试验和故障判断，解 决了生产中电源控制箱的地面检修和试验的问题，包括以下优点。
[0028] 1)本实用新型所述的测试装置体积小、重量轻、移动方便，直接接220V交流电就 可以正常工作，并可以根据工作环境随意进行移动。
[0029] 2)可视性强，本实用新型所述的测试装置将测试区设置在箱体表面（面板），采用 电压表直接显示，可直观地观察到IlOV直流电压的输出情况。电源箱输出直流电压48V、 24V、+5V等也可用万用表从面板上直接测量。
[0030] 3)采用全波半控整流电路，并设有滤波稳压电路，输出电压稳定。
[0031] 4)设置有电压输出的自锁控制和熔断器，保护性能好。
[0032] 5)成本低，通用性强，常用电器元件均可以用其他元件代替。
[0033] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0034] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0035] 图1是本实用新型所述电力机车电源控制箱的测试装置的电路构成示意图。
【具体实施方式】
[0036] 以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0037] 在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如"内，外"通常是指相 应物体轮廓的内和外，使用的方位词如"上，下"通常是指相应物体轮廓的上和下。
[0038] 本实施方式给出了一种电力机车电源控制箱的测试装置，如图1所示，所述电力 机车电源控制箱包括稳压触发插件和斩波电源插件，所述测试装置包括箱体、设置于箱体 内的测试电路、设置于箱体表面的测试区及与所述测试电路配套使用的插座。该测试装置 为箱体结构，能实现对TPZ17型电源控制箱的地面检修和试验，可作为电源控制箱的试验 台。
[0039] 所述测试电路，其包括有全波半控桥整流电路，用于连接220V交流电源，并通过 所述全波半控桥整流电路将220V交流电压转换为IlOV直流电压，再通过所述插座将IlOV 直流电压输出给所述稳压触发插件和所述斩波电源插件，使斩波电源插件输出15V、24V和 48V的直流电压。为了方便电源控制箱的地面测试，该测试电路配有所述插座，通过插座向 稳压触发插件和斩波电源插件提供工作电源。
[0040] 所述测试区，其用于安装控制所述测试电路运行的开关器件以及检测所述测试电 路电压输出和/或所述电源控制箱电压输出的测试器件。
[0041] 如图1所示，所述全波半控桥整流电路包括由晶闸管Tl、晶闸管T2、整流管Dl和 整流管D2组成的整流桥，所述晶闸管Tl的阴极连接所述整流管Dl的阴极，所述整流管Dl 的阳极连接所述整流管D2的阴极，所述整流管D2的阳极连接所述晶闸管T2的阳极，所述 晶闸管T2的阴极连接所述晶闸管Tl的阳极。
[0042] 其中，所述晶闸管T2的阴极与所述晶闸管Tl的阳极连接的端子作为所述全波半 控桥整流电路的第一输入端，所述整流管Dl的阳极与所述整流管D2的阴极连接的端子作 为所述全波半控桥整流电路的第二输入端，所述晶闸管Tl的阴极与所述整流管Dl的阴极 连接的端子作为所述全波半控桥整流电路的第一输出端，所述整流管D2的阳极与所述晶 闸管T2的阳极连接的端子所述全波半控桥整流电路的第二输出端。所述全波半控桥整流 电路的两个输出端即为所述测试电路的输出端，通过所述插座连接至所述电源控制箱的稳 压触发插件和斩波电源插件。
[0043] 本实施例的全波半控桥整流电路采用晶闸管，其特点是输出电压波动较大，因此 所述全波半控桥整流电路的第一输出端和第二输出端之间并联有滤波稳压电路，所述滤波 稳压电路包括并联的电容Cl和电阻R2,用于在测试电路中起滤波稳压作用。电容Cl为大 容量电容，且电阻R2可选择300Ω/2(Μ电阻进行稳压。
[0044] 所述晶闸管Tl的控制极与所述全波半控桥整流电路的第一输出端之间，以及所 述晶闸管T2的控制极与所述全波半控桥整流电路的第一输入端之间，均并联有一个移相 触发电路，分别称为第一移相触发电路和第二移相触发电路。所述移相触发电路的输入端 连接电力机车电源控制箱的移相控制电压输出端，输出端连接所述整流桥，用于接收电力 机车电源控制箱的移相控制电压，产生相应的触发脉冲，以触发相应的晶闸管。
[0045] 所述第一移相触发电路包括变压器TC1、电容C3、电阻R3和稳压管D3,所述变压 器TCl的初级绕组端连接电力机车电源控制箱的移相控制电压输出端，次级绕组端依次并 联有电容C3、电阻R3和稳压管D3,且次级绕组的第一端子连接稳压管D3的阴极和晶闸管 Tl的控制极，次级绕组的第二端子连接稳压管D3的阳极和所述全波半控桥整流电路的第 一输出端。
[0046] 所述第二移相触发电路包括变压器TC2、电容C2、电阻R4和稳压管D4,所述变压 器TC2的初级绕组端连接电力机车电源控制箱的移相控制电压输出端，次级绕组端依次并 联有电容C2、电阻R4和稳压管D4,且次级绕组的第一端子连接稳压管D4的阴极和晶闸管 T2的控制极，次级绕组的第二端子连接稳压管D4的阳极和所述全波半控桥整流电路的第 一输入端。
[0047] 需说明的是，为使描述清楚，所述电源控制箱的稳压触发插件和斩波电源插件以 及所述插座未在图1中示出，且为使所述测试装置的电路工作原理更为清楚，图1示出的测 试电路中包括了部分安装在所述测试区的电器元件。所述测试区涉及的电器元件均安装在 箱体的面板上（未在图1中示出），便于用户操作和观测，各电器元件的功能将在下文详细 描述。
[0048] 结合图1，所述测试电路还包括连接在220V交流电源与所述全波半控桥整流电路 之间的电源输入电路；所述电源输入电路包括接触器KM1、接触器KM2和熔断器FUl;所述 控制所述测试电路运行的开关器件包括电源开关K、总停按钮SB1U10V启动按钮SB2和 48V启动按钮SB3。
[0049] 所述电源输入电路，其第一输入端和第二输入端连接在220V交流电源的两端，且 第一输入端通过电源开关K连接至接触器KMl的第一常开触点的一端和总停按钮SBl的一 端，第二输入端通过熔断器FUl连接至所述全波半控桥整流电路的第二输入端，接触器KMl 的第一常开触点的另一端连接所述全波半控桥整流电路的第一输入端，总停按钮SBl的另 一端与接触器KMl的线圈的一端之间并联有IlOV启动按钮SB2、接触器KMl的第二常开触 点、48V启动按钮SB3和接触器KM2的第一常开触点的一端，接触器KM2的另一端通过接触 器KMl的第三常开触点与接触器KM2的线圈的一端连接，接触器KMl的线圈的另一端和接 触器KM2的线圈的另一端均连接所述全波半控桥整流电路的第二输入端。
[0050] 结合图1，所述测试区还安装有电源指示灯EL，其一端连接电源开关K与接触器 KMl的第一常开触点相连接的端子，另一端串联一个电阻R1，并与所述全波半控桥整流电 路的第二输入端连接。
[0051] 另外，所述测试器件包括Iiov电压表，其并联在所述全波半控桥整流电路的第一 输出端和第二输出端之间，所述测试器件还包括有与所述斩波电源插件相应直流电压输出 端电连接的多个测试插孔，以及用于检测各测试插孔电压值的45V电压表。结合图1，所述 测试插孔主要有+15V测试插孔、+24V测试插孔、OV测试插孔和+48V测试插孔（图中未示出 所有测试插孔），相应的48V、+24V、+15V电压输出采用自锁控制，避免由于测试电路启动时 电压波动大导致损坏斩波电源插件，且还在每组电压输出端安装有保护熔断器，即在+15V 测试插孔、+24V测试插孔和+48V测试插孔与所述斩波电源插件电连接的线路上分别安装 有熔断器FU3、FU4和FU5,使试验台的安全性能得到可靠的保证。为了使48V、24V等各组 直流电压测量数据精确稳定，在每组直流电压输出端还对地接有360Q/5W负载电阻（图1 中未示出）。
[0052] 综合上文，本实施方式的测试装置的工作原理可综述为：测试电路工作时，首先 闭合电源开关K，电源指示灯EL点亮，闭合SB2,接触器KMl吸合，220V交流电源加载到整流 桥上，同时通过测试装置配有的插座加载到电源控制箱同步变压器上，给稳压触发插机件 提供IIOV工作电源；IIOV工作电源产生后，再闭合SB3,接触器KM2吸合，将IIOV直流电源 通过测试装置配有的插座加载到斩波电源插件上，使斩波电源插件输出15V、24V、48V三组 直流电压。通过电源控制箱A\B组转换开关即可测试稳压触发和斩波电源两组插件及整体 电源箱的性能是否良好；电容Cl和电阻R2在电路中起滤波稳压作用；测试完毕按总停按 钮SB3。
[0053] 本实施方式的测试装置是根据机车电源控制箱原理制作而成的，主要是用于电力 机车上TPZ17型电源控制箱在地面检修时性能试验，设备小巧方便，由晶闸管、整流管、变 压器、接触器、启动按钮、电压表等电器元件组装而成，具有使用方便，体积小、重量轻、可视 性强、输出电压稳定、保护性能好等优点。下表1，给出了配置一台测试装置所需的电器元件 的型号，可供参考，但不限制必须使用该表的元件，本实施方式的测试方式通用性强，常用 部件均可以用其他元件代替。
[0054]表1
[0055]
[0056]
【权利要求】
1. 一种电力机车电源控制箱的测试装置，所述电力机车电源控制箱包括稳压触发插件 和斩波电源插件，其特征在于，所述测试装置包括箱体、设置于箱体内的测试电路、设置于 箱体表面的测试区及与所述测试电路配套使用的插座； 所述测试电路，其包括有全波半控桥整流电路，用于连接220V交流电源，并通过所述 全波半控桥整流电路将220V交流电压转换为110V直流电压，再通过所述插座将110V直流 电压输出给所述稳压触发插件和所述斩波电源插件，使斩波电源插件输出15V、24V和48V 的直流电压； 所述测试区，其用于安装控制所述测试电路运行的开关器件以及检测所述测试电路电 压输出和/或所述电源控制箱电压输出的测试器件。
2. 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述全波半控桥整流电路包括由晶 闸管T1、晶闸管T2、整流管D1和整流管D2组成的整流桥，所述晶闸管T1的阴极连接所述 整流管D1的阴极，所述整流管D1的阳极连接所述整流管D2的阴极，所述整流管D2的阳极 连接所述晶闸管T2的阳极，所述晶闸管T2的阴极连接所述晶闸管T1的阳极； 所述晶闸管T2的阴极与所述晶闸管T1的阳极连接的端子作为所述全波半控桥整流电 路的第一输入端，所述整流管D1的阳极与所述整流管D2的阴极连接的端子作为所述全波 半控桥整流电路的第二输入端，所述晶闸管T1的阴极与所述整流管D1的阴极连接的端子 作为所述全波半控桥整流电路的第一输出端，所述整流管D2的阳极与所述晶闸管T2的阳 极连接的端子所述全波半控桥整流电路的第二输出端。
3. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述晶闸管T1的控制极与所述全波 半控桥整流电路的第一输出端之间，以及所述晶闸管T2的控制极与所述全波半控桥整流 电路的第一输入端之间，均并联有一个移相触发电路，所述移相触发电路的输入端连接电 力机车电源控制箱的移相控制电压输出端，输出端连接所述整流桥，用于接收电力机车电 源控制箱的移相控制电压，产生相应的触发脉冲，以触发相应的晶闸管。
4. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路还包括连接在220V交 流电源与所述全波半控桥整流电路之间的电源输入电路； 所述电源输入电路包括接触器KM1、接触器KM2和熔断器FU1 ; 所述控制所述测试电路运行的开关器件包括电源开关K、总停按钮SB1、110V启动按钮 SB2和48V启动按钮SB3 ; 所述电源输入电路，其第一输入端和第二输入端连接在220V交流电源的两端，且第一 输入端通过电源开关K连接至接触器KM1的第一常开触点的一端和总停按钮SB1的一端， 第二输入端通过熔断器FU1连接至所述全波半控桥整流电路的第二输入端，接触器KM1的 第一常开触点的另一端连接所述全波半控桥整流电路的第一输入端，总停按钮SB1的另一 端与接触器KM1的线圈的一端之间并联有110V启动按钮SB2、接触器KM1的第二常开触点、 48V启动按钮SB3和接触器KM2的第一常开触点的一端，接触器KM2的另一端通过接触器 KM1的第三常开触点与接触器KM2的线圈的一端连接，接触器KM1的线圈的另一端和接触器 KM2的线圈的另一端均连接所述全波半控桥整流电路的第二输入端。
5. 根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述测试区还安装有电源指示灯EL， 其一端连接电源开关K与接触器KM1的第一常开触点相连接的端子，另一端串联一个电阻 R1，并与所述全波半控桥整流电路的第二输入端连接。
6. 根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述全波半控桥整流电路的第一输 出端通过接触器KM2的第二常开触点连接所述插座，再通过所述插座至所述稳压触发插 件和所述斩波电源插件的+110V电压端，所述全波半控桥整流电路的第二输出端通过熔 断器FU2连接所述插座，再通过所述插座连接至所述稳压触发插件和所述斩波电源插件 的-110V电压端。
7. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述全波半控桥整流电路的第一输 出端和第二输出端之间并联有滤波稳压电路。
8. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试器件包括110V电压表，其并 联在所述全波半控桥整流电路的第一输出端和第二输出端之间。
9. 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试器件包括通过所述插座与 所述斩波电源插件相应的直流电压输出端电连接的多个测试插孔，还包括用于检测各测试 插孔电压值的45V电压表。
10. 根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述测试插孔包括+15V测试插孔、 +24V测试插孔、0V测试插孔和+48V测试插孔。
【文档编号】G05B23/02GK204256517SQ201420754720
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】丁建峰 申请人:中国神华能源股份有限公司, 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司