專利名稱：客車發電機仿真試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種客車的發電機在運行和檢修中，對其進行性能試驗的仿真試驗臺。
隨著生活水平的提高，人們對旅客列車的服務質量的要求也愈來愈高，對列車供電的可靠性也有了更高的要求，發電機、整流箱和控制箱是列車供電的主要部分，而傳統的鐵路客車發電機試驗臺難以滿足要求，一是轉速低，試驗轉速僅800-2000轉/分，二是能耗大，試驗臺拖動調速機構能耗高達45KW，屬耗能大戶，三是噪聲高，由于使用電磁調速裝置，實驗噪聲高達90分貝，危害操作者健康，四是工作量大，檢測精度低，傳統的實驗方法是手動操作控制調速設備拖動電機，近百個測試項目分時進行，人工記錄，控制箱的檢修及故障排除完全依賴于操作人員技術水平和經驗，效率低，檢測精度低。
本實用新型的目的在于，向社會提供一種模擬客車運行狀況的，能耗低，噪聲小，自動檢測，測量精度高，效率高的客車發電機仿真試驗臺。
以下方式可實現本實用新型客車發電機仿真試驗臺，包括調速裝置、負載電組及待試客車上的發電機、控制箱和整流箱，所述的調速裝置是變頻調速機構，中央處理器CPU經I/O卡、D/A卡連接變頻器，變頻器經拖動電機連接發電機，CPU經I/O卡連接繼電器輸出板，多個繼電器連接多個負載電阻，恒流源電路與發電機工作繞組和激磁繞組經繼電器觸點連接，CPU通過A/D卡采集通以恒流的發電機工作繞組和激磁繞組兩端電壓、自動檢測發電機靜態參數和實時采集其動態參數。
在發電機的相間并聯有電壓變送器，每一相線上串聯有電流變送器，電壓變送器和電流變送器聯接A/D卡，在整流箱輸出線上并聯有直流電壓變送器和串聯直流電流變送器，在蓄電池充電回路上串聯直流電流變變送器，在負載電阻回路上串聯直流電流變送器，發電機激磁繞組兩端并聯電壓變送器、串聯電流變送器，在待試客車發電機系統的控制箱內可控硅處、整流箱內整流管處及發電機前后軸處還設有溫度傳感器。
本實用新型的積極效果1、本仿真試驗臺采用變頻調速技術，完成了不同負載條件下，在實際O-3000轉/分范圍內的任意轉速調節，實驗噪聲降低為45分貝，低于國家勞動保護標準；2、本試驗臺的拖動電機可為15KW普通電機，效率高，能耗低，試驗過程中的維持費用降低為原費用的1/4；3、本仿真試驗臺以工業控制PC機為中央控制器，可自動檢測靜態參數和動態參數，測量精度高，具有很高的抗干擾能力，并且有過流、過壓、過熱、短路等綜合保護能力。
圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為發電機仿真試驗臺檢測電原理圖。
實施例待試驗的客車發電機系統為發電機18、控制箱16、整流箱17，如圖1所示。中央控制器1，即CPU，本實施例選PC586計算機，通過隔離型I/O卡3連接繼電器輸出板4，再經啟停正反轉控制口9控制變頻器8正反轉，CPU通過隔離型D/A卡輸出模擬信號給變頻器8，經拖動電機10控制客車發電機18的轉速，當轉速超過一定值(由發電機系統決定)時，發電機開始發電，在發電機的相間并聯有電壓變送器UCA、UAB、UBC，每一相線上串聯有電流變送器IA、IB、IC，電壓變送器和電流變送器聯接A/D卡，在整流箱輸出線上并聯有直流電壓變送器VZ和串聯直流電流變送器IZ，在蓄電池充電回路上串聯直流電流變送器IX，在負載電阻5回路串聯直流電流變送器IF，發電機激磁繞組兩端并聯電壓變送器VJ、聯電流變送器IJCPU通過I/O卡3控制繼電器輸出板4上的繼電器SSR1-SSR8以增加或減少發電機負載(直流)R1-R8，CPU通過隔離型A/D卡(12位)，實時采集經電流變送器13、經電壓變送器14送來的發電機18三相交流電流IA、IB、IC，三相交流電壓UAB、UCA、UBC，經過客車整流箱17整流后的輸出負載電壓UF、負載電流IF，蓄電池的充電電流IX，發電機的激磁電壓UJ、激磁電流IJ，溫度傳感器15分別設在客車發電機系統的控制箱16內的可控硅處、整流箱17內整流管處及發電機18前后軸處，CPU通過A/D卡實時采集整流箱六個整流管溫升，KP-2A控制箱16內可控硅溫升，發電機18前后軸溫升，環境溫度等，以上是試驗臺模擬發電機系統運行狀態，在任意轉速和任意負載條件下，在線檢測發電機三相交流電壓和電流，在線監測發電機前、后軸、整流管、可控硅的溫升。以上是完成動態參數測試。在CPU控制變頻器8停止發電機18運行時，CPU通過I/O卡控制繼電器輸出板4，使恒流電源IS1接通發電機18的工作繞組和激磁繞組，測量步驟測AB相，繼電器接點J7、J11合上，J8、J9、J10、J12斷開，測BC相時，合J9、J10，開J7、J8、J11、J12，測CA相時，合J8、J12，開J7、J9、J10、J11，CPU再通過A/D卡采集通以恒流的工作繞組電壓UAB、UBC、UCA和激磁繞組兩端電壓Uj，及各繞組電流IA、IB、IC、Ij，然后算出發電機工作繞組和激磁繞組。測絕緣電阻步驟測工作繞組對地，繼電器接點J4、J6合上，J3、J5斷開，測激磁繞組對地合J3、J6開J4、J5，測工作繞組和激磁繞組之間阻抗合J3、J5開J4、J6，CPU通過A/D卡采集線圈電阻、絕緣電阻12，以上是完成自動靜態參數測試，本仿真試驗臺，配以相應的軟件，可以設置加載、轉速大小，顯示所有檢測值，可以進行過壓保護試驗、考機試驗等，可由打印機11打印報表、查詢(按日期和按發電機編號)、存儲(十年以上數據)、參量設置(調試用)等功能。
權利要求1.一種客車發電機仿真試驗臺，包括調速裝置、負載電阻及待試客車上的發電機、控制箱和整流箱，其特征是所述的調速裝置是變頻調速機構，中央處理器CPU經I/O卡、D/A卡連接變頻器，變頻器經拖動電機連接發電機，CPU經I/O卡連接繼電器輸出板，多個繼電器連接多個負載電阻，恒流源電路與發電機工作繞組和激磁繞組經繼電器觸點連接，CPU通過A/D卡采集通以恒流的發電機工作繞組和激磁繞組兩端電壓、自動檢測發電機靜態參數和實時采集其動態參數。
2.根據權利要求1所述的試驗臺，其特征是在發電機的相間并聯有電壓變送器，每一相線上串聯有電流變送器，電壓變送器和電流變送器聯接A/D卡，在整流箱輸出線上并聯有直流電壓變送器和串聯直流電流變送器，在蓄電池充電回路上串聯直流電流變變送器，在負載電阻回路上串聯直流電流變送器，發電機激磁繞組兩端并聯電壓變送器、串聯電流變送器，在待試客車發電機系統的控制箱內可控硅處、整流箱內整流管處及發電機前后軸處還設有溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種客車發電機仿真試驗臺,其結構特點是,采用變頻調整機構,由工業控制PC機,經I/O卡、D/A卡輸出模擬信號給變頻器,控制待試發電機轉速,經I/O卡控制繼電器以增減負載及連接發電機工作、激磁繞組,本試驗臺可自動檢測待試客車發電機系統靜態參數和實時采集動態參數,測試精度高,可在不同負載條件下,在0—3000轉/分范圍內調節轉速,噪聲低,節能,是鐵路客車發電機系統準確、高效的模擬試驗臺。
文檔編號G01D21/00GK2394202SQ99250318
公開日2000年8月30日 申請日期1999年11月12日 優先權日1999年11月12日
發明者翟國富, 王淑娟, 陳偉, 鄭艷明, 張榮嶺 申請人:翟國富