專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，主要涉及HXN3內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換 器功能試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)APC)將來(lái)自輔發(fā)電機(jī)的三相 變頻變壓的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?4VDC直流電，為內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備提供電 源。目前還沒(méi)有針對(duì)APC的功能試驗(yàn)臺(tái)，以提供APC所需的各類(lèi)信號(hào)和模擬設(shè) 備負(fù)載，對(duì)APC進(jìn)行完整的測(cè)試
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述沒(méi)有針對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器的功能試驗(yàn)臺(tái)的問(wèn) 題，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功 能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于它包括模擬輔發(fā)三相電源電路、模擬負(fù)載電路、信號(hào) 檢測(cè)及控制電路、顯示電路；模擬輔發(fā)三相電源電路為內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換 器即APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助交流發(fā)電機(jī)的三相交流電源，模擬負(fù)載電路為 APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備的負(fù)載，信號(hào)檢測(cè)及控制電路對(duì)相關(guān) APC信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和給定控制，顯示電路對(duì)APC工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。
所述的模擬輔發(fā)三相電源電路為外接交流電源A、 B、 C相分別經(jīng)001、 002、 003線接斷路器ZK的入線端，斷路器ZK的出線端005、 006、 007線經(jīng)線 圈1KM的輔助觸點(diǎn)分別經(jīng)008、 009、 010線接變頻器Bl的L21、 L22、 L23腳， 外接交流電源的N相經(jīng)004F線接變頻器Bl的PEN腳；外接交流電源的B相 和C相間接有電壓表V1， 004A線和005A線間接有電源指示燈XD，啟動(dòng)按鈕 QA 、停止按鈕TA和接觸器線圈1KM構(gòu)成試驗(yàn)臺(tái)起保停電路串聯(lián)于005B線和004B線間，004G線經(jīng)急停按鈕JT與放電按鍵FD和接觸器線圈2KM輔助 觸點(diǎn)兩者并聯(lián)的一端相連，兩者并聯(lián)的另一端經(jīng)并聯(lián)的時(shí)間繼電器SJ和接觸器 2KM的線圈后，再經(jīng)串聯(lián)的時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)SJ和指示燈XD2連接于變頻 器B1的三相輸入端L21;可調(diào)電阻1WR的兩固定端分別接變頻器B1的1腳和 4腳，可調(diào)電阻1WR的可調(diào)端接變頻器B1的3腳，可調(diào)電阻2WR的兩固定端 分別接變頻器B1的1腳和11腳，可調(diào)電阻1WR的可調(diào)端接變頻器B1的10 腳，變頻器B1的2腳、4腳、11腳、25腳、22腳、20腳、28腳接地，變頻器 Bl的5腳、6腳、19腳、21腳、24腳分別經(jīng)旋鈕開(kāi)關(guān)BQT、 BXZ及LED燈 HD1、 HD2、 HD3接變頻器B1的9腳；變頻器B1的U、 V、 W端分別經(jīng)Oll、 012、 013線接三相電抗器DK的輸入端，三相電抗器DK的輸出端分別經(jīng)014A、 015A、 016A線接變壓器BYQ的輸入，變壓器BYQ的輸出通過(guò)017B、 018B、 019B接APC的A、B、C相，經(jīng)017A、018A、019A接試驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座C0N1/C0N2 中KB2的10腳、6腳、2腳，亦經(jīng)017、 018接電壓表V2;電阻RL21、 RL22 和RL23分別與電容C21、 C22和C23并聯(lián)后經(jīng)線014、線015和線016以星形 接法接于電抗器DK的輸出端。
所述的模擬負(fù)載電路為電流表A和分流器的并聯(lián)電路一端接APC的FZ+， 另一端接電壓表V，電壓表V的另一端接APC的FZ-， LC濾波并接于電壓表V 兩端，電阻RL并接于LC濾波中電容C兩端，接觸器輔助觸點(diǎn)2KM和電阻RF 串接于蓄電池組BA的正負(fù)兩端，電阻RL—端接蓄電池組BA的負(fù)極，另一端 通過(guò)二極管D連接蓄電池組BA的正極。
所述的信號(hào)檢測(cè)及控制電路為外接交流電源的N相經(jīng)004D線接74V電 源Y2的N腳，線圈1KM的輔助觸點(diǎn)所接的008線中008B線接74V電源Y2的 L腳，外接交流電源的N相所接的004C線和008A線間接有試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行指示燈XD1， 74V電源Y2的+腳經(jīng)023A線通過(guò)電阻Rl接試驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座 C0N1/C0N2中KB4的1腳，74V電源Y2的一腳經(jīng)024A線通過(guò)保險(xiǎn)絲BX接 CON1/CON2中KB4的2腳，亦經(jīng)024B線接可調(diào)電源Yl的一腳；可調(diào)電源 Yl的N腳經(jīng)004E線接外接交流電源的N相，可調(diào)電源Y1的L腳接線圈1KM 的輔助觸點(diǎn)所接的008線中008C線，可調(diào)電源Yl的+腳經(jīng)025A線接 CON1/CON2中KB1的2腳，可調(diào)電源Yl的Tl和T3腳分別接電位器6WR的 兩個(gè)固定端，可調(diào)電源Y1的T2端接電位器6WR的可調(diào)端，另外有電壓表V 6接于可調(diào)電源Yl的+腳和一腳間；CON1/CON2中KB6的1腳和2腳間接有 電壓表V5，可調(diào)電阻4WR的一固定端接KB6的2腳，另一固定端和可調(diào)端接 KB6的1腳，CONl/CON2中KB6的3腳和4腳間接有電壓表V4，可調(diào)電阻 3WR的一固定端接KB6的4腳，另一固定端和可調(diào)端接KB6的3膽[J， CON1/CON2中KB3的4腳和5腳間接有電壓表V3，可調(diào)電阻5WR的一固定 端接CON1/CON2中KB3的5膽口，可調(diào)端接CON1/CON2中KB3的4腳，另一 固定端經(jīng)電阻R2接CON1/CON2中KB5的5腳，CON1/CON2中KB3的5腳 接KB5的6腳；CONl/CON2中KB4的4腳和3腳分別接電鍵Sl和S2;電源 板DYB的1腳和2腳分別接CON1/CON2中KB5的10腳和9腳，電源板DYB 的9腳和10腳分別接CON1/CON2中KB5的2腳和1腳，電源板DYB的3腳、 4腳、5腳、6腳、7腳和8腳分別接CONl/CON2中KB5的3腳、4腳、5腳、 6腳、7腳和8腳；KB1的1腳、3腳和5腳分別接測(cè)試點(diǎn)gl、 g3和g5， 2腳、 4腳和6腳相連接后經(jīng)電阻R3接測(cè)試點(diǎn)Ku; KB2的1腳、5腳和9腳接測(cè)試點(diǎn) g4、 g6和g2， 2展卩、6腳和10腳分別經(jīng)電阻R4、 R5和R6連接到測(cè)試點(diǎn)k4、 k6和k2。所述的顯示電路為4個(gè)LED顯示模塊DDI1、 DDI2、 DDI3、 DDI4分別接 于試驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座CON1/CON2中KB4的5腳和6腳、7腳和8腳、9腳和10 腳、11腳和12腳之間；LED顯示模塊contrl—端接于DYB的12腳，另一端 與LED顯示模塊ac vol —端相連后接于DYB的11腳，而ac vol的另一端接于 DYB的13腳；LED顯示模塊enable、 dc vol、 fault的一端分別與DYB的15腳、 16腳和17腳相連接，而三者的另一端相連后接于DYB的14腳。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)可為 APC提供小功率變頻電源，并為APC的輸出提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備的 負(fù)載，還提供相關(guān)信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)APC的相關(guān)功能測(cè)試，并可顯示APC工作狀態(tài)。 另外本試驗(yàn)臺(tái)還可以對(duì)A P C的控制板進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。


圖1是本發(fā)明的電路原理框圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器即APC是內(nèi)燃機(jī)車(chē)的工作設(shè)備之一，將來(lái)自輔發(fā) 電機(jī)的三相變頻變壓的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?4VDC直流電，為內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC 設(shè)備提供電源。
如圖1所示，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)包括模擬輔發(fā) 三相電源電路、模擬負(fù)載電路、信號(hào)檢測(cè)及控制電路、顯示電路；模擬輔發(fā)三 相電源電路為內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器即APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助交流發(fā)電 機(jī)的三相交流電源，模擬負(fù)載電路為APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備 的負(fù)載，信號(hào)檢測(cè)及控制電路對(duì)相關(guān)APC (或APC控制板)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和 給定控制，顯示電路對(duì)APC (或APC控制板)工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。其實(shí)施例 的電路圖如圖2所示，按照僅對(duì)APC進(jìn)行功能試驗(yàn)設(shè)計(jì)。本發(fā)明的模擬輔發(fā)三相電源電路，選用5.5kW的三相變頻器來(lái)模擬輔發(fā)電 機(jī)功率輸出，其電源為工頻380V，輸出電壓手動(dòng)可調(diào)，經(jīng)3: 2的變壓器變壓 輸出范圍為40 270V/10A。用電壓表顯示三相輸出電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率輸出檢 測(cè)。可通過(guò)可調(diào)電阻阻值變化來(lái)使變頻器為APC提供壓頻比為1.67的三相交流 電源，其頻率輸出范圍是40 150Hz，可通過(guò)變頻器的AAOP面板顯示變頻器 的輸出電壓和頻率。可通過(guò)旋扭開(kāi)關(guān)來(lái)控制變頻器工作的啟動(dòng)和停止，并通過(guò) 旋鈕開(kāi)關(guān)來(lái)控制變頻器使變頻器改變輸出三相電壓相序。用3路LED燈的亮暗 來(lái)指示變頻器的運(yùn)行、故障、相序狀態(tài)信號(hào)。
本發(fā)明的模擬負(fù)載電路，按APC輸入10A電流設(shè)計(jì)，采用將2.5Q/5kW電 阻(帶中間抽頭)來(lái)模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備。用指針表顯示其負(fù)載電壓 值。還在APC的負(fù)載蓄電池組上并聯(lián)一個(gè)接觸器常開(kāi)輔助觸點(diǎn)的電阻，通過(guò)常 開(kāi)觸點(diǎn)的閉合使蓄電池組在并聯(lián)電阻上放電，為APC給蓄電池動(dòng)態(tài)充電提供條 件。
本發(fā)明的信號(hào)檢測(cè)及控制電路，通過(guò)兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)給定APC所需要的 RESET和INHIBIT信號(hào)。用電位器通過(guò)阻值變化來(lái)模擬蓄電池溫度給APC提供 RTD信號(hào)。還提供對(duì)APC的控制板進(jìn)行單板測(cè)試的各種測(cè)試條件。對(duì)APC的控制
板進(jìn)行單板測(cè)試不需要提供大電流電源和負(fù)載，因此信號(hào)檢測(cè)及控制電路還提 供如下對(duì)A P C控制板的測(cè)試條件
1、 APC控制板的控制電源及指示燈電源——本發(fā)明采用將7 4 VD C轉(zhuǎn)化 為±1 2 VDC的電源板提供。
2、 APC散熱片溫度傳感器信號(hào)——本發(fā)明采用電位器手動(dòng)調(diào)壓來(lái)模擬A P C散熱片溫度。3、 APC輸出端分流器上的直流電流信號(hào)——本發(fā)明采用電位器手動(dòng)調(diào)壓來(lái) 模擬。
4、 APC直流過(guò)壓欠壓保護(hù)——本發(fā)明采用可調(diào)直流電源(50 88VDC)模擬 APC直流輸出端負(fù)載電壓，通過(guò)調(diào)壓提供過(guò)壓或欠壓條件。
5、 APC三相過(guò)零檢測(cè)信號(hào)——試驗(yàn)臺(tái)由變頻器輸出的三相電源模擬 本發(fā)明中顯示電路用4路LED的亮或暗指示APC要傳送給上位機(jī)的四位狀
態(tài)；用5路LED指示燈顯示APC工作時(shí)的電壓狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于它包括模擬輔發(fā)三相電源電路、模擬負(fù)載電路、信號(hào)檢測(cè)及控制電路、顯示電路；模擬輔發(fā)三相電源電路為內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器即APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助交流發(fā)電機(jī)的三相交流電源，模擬負(fù)載電路為APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備的負(fù)載，信號(hào)檢測(cè)及控制電路對(duì)相關(guān)APC信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和給定控制，顯示電路對(duì)APC工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于 所述的模擬輔發(fā)三相電源電路為外接交流電源A、 B、 C相分別經(jīng)001、 002、 003線接斷路器ZK的入線端，斷路器ZK的出線端005、006、 007線經(jīng)線圈1KM 的輔助觸點(diǎn)分別經(jīng)008、 009、 OlO線接變頻器Bl的L21、 L22、 L23腳，外接 交流電源的N相經(jīng)004F線接變頻器Bl的PEN腳；外接交流電源的B相和C 相間接有電壓表V1， 004A線和005A線間接有電源指示燈XD，啟動(dòng)按鈕QA 、 停止按鈕TA和接觸器線圈1KM構(gòu)成試驗(yàn)臺(tái)起保停電路串聯(lián)于005B線和004B 線間，004G線經(jīng)急停按鈕JT與放電按鍵FD和接觸器線圈2KM輔助觸點(diǎn)兩者 并聯(lián)的一端相連，兩者并聯(lián)的另一端經(jīng)并聯(lián)的時(shí)間繼電器SJ和接觸器2KM的 線圈后，再經(jīng)串聯(lián)的時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)SJ和指示燈XD2連接于變頻器Bl的 三相輸入端L21;可調(diào)電阻1WR的兩固定端分別接變頻器Bl的1腳和4展卩， 可調(diào)電阻1WR的可調(diào)端接變頻器Bl的3腳，可調(diào)電阻2WR的兩固定端分別接 變頻器B1的1腳和11腳，可調(diào)電阻1WR的可調(diào)端接變頻器B1的10腳，變頻 器B1的2腳、4腳、11腳、25腳、22腳、20腳、28腳接地，變頻器B1的5 腳、6腳、19腳、21腳、24腳分別經(jīng)旋鈕開(kāi)關(guān)BQT、 BXZ及LED燈HD1、 HD2、 HD3接變頻器B1的9腳；變頻器B1的U、 V、 W端分別經(jīng)Oll、 012、 013線 接三相電抗器DK的輸入端，三相電抗器DK的輸出端分別經(jīng)014A、015A、016A線接變壓器BYQ的輸入，變壓器BYQ的輸出通過(guò)017B、 018B、 019B接APC 的A、 B、 C相，經(jīng)017A、 018A、 019A接試驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座CON1/CON2中KB2 的10腳、6腳、2腳，亦經(jīng)017、 018接電壓表V2;電阻RL21、 RL22和RL23 分別與電容C21、 C22和C23并聯(lián)后經(jīng)線014、線015和線016以星形接法接于 電抗器DK的輸出端。
3、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于 所述的模擬負(fù)載電路為電流表A和分流器的并聯(lián)電路一端接APC的FZ+，另 一端接電壓表V，電壓表V的另一端接APC的FZ-， LC濾波并接于電壓表V 兩端，電阻RL并接于LC濾波中電容C兩端，接觸器輔助觸點(diǎn)2KM和電阻RF 串接于蓄電池組BA的正負(fù)兩端，電阻RL—端接蓄電池組BA的負(fù)極，另一端 通過(guò)二極管D連接蓄電池組BA的正極。
4、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于 所述的信號(hào)檢測(cè)及控制電路為外接交流電源的N相經(jīng)004D線接74V電源Y2 的N腳，線圈1KM的輔助觸點(diǎn)所接的008線中008B線接74V電源Y2的L腳， 外接交流電源的N相所接的004C線和008A線間接有試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行指示燈XD1， 74V電源Y2的+腳經(jīng)023A線通過(guò)電阻Rl接試驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座CON1/CON2中 KB4的1腳，74V電源Y2的一腳經(jīng)024A線通過(guò)保險(xiǎn)絲BX接CON1/CON2中 KB4的2腳，亦經(jīng)024B線接可調(diào)電源Yl的_腳；可調(diào)電源Yl的N腳經(jīng)004E 線接外接交流電源的N相，可調(diào)電源Y1的L腳接線圈1KM的輔助觸點(diǎn)所接的 008線中008C線，可調(diào)電源Yl的+腳經(jīng)025A線接CON1/CON2中KB1的2 腳，可調(diào)電源Yl的Tl和T3腳分別接電位器6WR的兩個(gè)固定端，可調(diào)電源 Yl的T2端接電位器6WR的可調(diào)端，另外有電壓表V 6接于可調(diào)電源Yl的+ 腳和一腳間；C0N1 /CON2中KB6的1腳和2腳間接有電壓表V5 ，可調(diào)電阻4WR的一固定端接KB6的2腳，另一固定端和可調(diào)端接KB6的l腳，CON1/CON2 中KB6的3腳和4腳間接有電壓表V4，可調(diào)電阻3WR的一固定端接KB6的4 腳，另一固定端和可調(diào)端接KB6的3腳，CONl/CON2中KB3的4腳和5腳間 接有電壓表V3，可調(diào)電阻5WR的一固定端接CONl/CON2中KB3的5腳，可 調(diào)端接CON1/CON2中KB3的4腳，另一固定端經(jīng)電阻R2接CON1/CON2中 KB5的5腳，CON1/CON2中KB3的5腳接KB5的6腳；CON1/CON2中KB4 的4腳和3腳分別接電鍵Sl和S2;電源板DYB的1腳和2腳分別接CON1/CON2 中KB5的10腳和9腳，電源板DYB的9腳和10腳分別接CON1/CON2中KB5 的2腳和1腳，電源板DYB的3腳、4腳、5腳、6腳、7腳和8腳分別接CON1/CON2 中KB5的3腳、4腳、5腳、6腳、7腳和8腳；KB1的1腳、3腳和5腳分另U 接測(cè)試點(diǎn)gl、 g3和g5， 2腳、4腳和6腳相連接后經(jīng)電阻R3接測(cè)試點(diǎn)Ku; KB2 的1腳、5腳和9腳接測(cè)試點(diǎn)g4、 g6和g2， 2腳、6腳和10腳分別經(jīng)電阻R4、 R5和R6連接到測(cè)試點(diǎn)k4、 k6和k2。
5、如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于 所述的顯示電路為4個(gè)LED顯示模塊DDI1、 DDI2、 DDI3、 DDI4分別接于試 驗(yàn)臺(tái)對(duì)外插座CON1/CON2中KB4的5腳和6腳、7腳和8腳、9腳和10腳、 11腳和12腳之間；LED顯示模塊contrl —端接于DYB的12腳，另一端與LED 顯示模塊ac vol —端相連后接于DYB的11勝卩，而ac vol的另一端接于DYB的 13腳;LED顯示模塊enable、 dc vol、 fault的一端分別與DYB的15腳、16腳 和17腳相連接，而三者的另一端相連后接于DYB的14腳。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器功能試驗(yàn)臺(tái)。它包括模擬輔發(fā)三相電源電路、模擬負(fù)載電路、信號(hào)檢測(cè)及控制電路、顯示電路；模擬輔發(fā)三相電源電路為內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助電源變換器即APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)輔助交流發(fā)電機(jī)的三相交流電源，模擬負(fù)載電路為APC提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備的負(fù)載，信號(hào)檢測(cè)及控制電路對(duì)相關(guān)APC信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和給定控制，顯示電路對(duì)APC工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。本發(fā)明可為APC提供小功率變頻電源，并為APC的輸出提供模擬內(nèi)燃機(jī)車(chē)標(biāo)稱(chēng)74VDC設(shè)備的負(fù)載，還提供相關(guān)信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)APC的相關(guān)功能測(cè)試，并可顯示APC工作狀態(tài)。另外本試驗(yàn)臺(tái)還可以對(duì)APC的控制板進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R31/00GK101634678SQ200910013540
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者閆春輝 申請(qǐng)人:中國(guó)北車(chē)集團(tuán)大連機(jī)車(chē)研究所有限公司