电力机车功率模块双脉冲试验平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力机车功率模块双脉冲试验平台，该电力机车功率模块双脉冲试验平台包括：可调直流稳压电源，用于为所述试验平台提供稳定的直流电压；控制柜，与所述可调直流稳压电源相连接，用于实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，所述控制柜上布置有可调电抗器、接触器、继电器、电阻器；操纵台，与所述控制柜相连接，为是双脉冲试验的操作台，在所述操纵台的面板上布置有控制开关、多位转换开关、按钮、仪表、指示灯；信号发生器，用于编辑和产生双脉冲，根据不同电流等级的功率模块的电流需求，编辑和产生不同脉宽的双脉冲信号。本发明实施例可以对不同电压等级、不同功率等级变流器产品的功率进行试验。
【专利说明】电力机车功率模块双脉冲试验平台
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及机车制造【技术领域】，尤其涉及一种电力机车功率模块双脉冲试验平台。
【背景技术】
[0002]随着轨道交通装备电传动技术的发展和产品的不断更新，电力机车、电动车组的牵引电气系统和辅助电源大多采用变流技术，牵引变流器和辅助变流器已成为轨道交通装备电传动系统主要的技术和产品构成，其中，功率模块又是变流器装置的主电路的主要构成部件。功率模块作为一个独立的产品，其技术的先进性和质量的可靠性将直接影响牵引变流器、辅助变流器工作的可靠性和稳定性，从而影响到电力机车或电动车组运行的可靠性和稳定性。而功率模块的双脉冲试验技术和验证平台是验证功率模块集成设计、驱动电路、分布电感等参数设计的合理性，以及最大开通能力、最大关断能力、开关损耗等关键技术参数综合测试能力不可缺少的技术基础和试验手段，尤其对于功率模块的深层次技术研究，提高产品的技术先进性、设计合理性和可靠性指标具有重大意义。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种电力机车功率模块双脉冲试验平台，用以解决现有技术中的缺陷，实现不同电压等级、不同电流等级功率模块双脉冲试验。
[0004]本发明实施例提供一种电力机车功率模块双脉冲试验平台，其中，所述电力机车功率模块双脉冲试验平台包括:
[0005]可调直流稳压电源，用于为所述试验平台提供稳定的直流电压，输入电压为单相交流220V ；
[0006]控制柜，与所述可调直流稳压电源相连接，用于实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，所述控制柜上布置有可调电抗器、接触器、继电器、电阻器；
[0007]操纵台，与所述控制柜相连接，为是双脉冲试验的操作台，在所述操纵台的面板上布置有控制开关、多位转换开关、按钮、仪表、指示灯；
[0008]信号发生器，用于编辑和产生双脉冲，根据不同电流等级的功率模块的电流需求，编辑和产生不同脉宽的双脉冲信号，从而为绝缘栅双极晶闸管IGBT功率器件的驱动板提供双脉冲信号。
[0009]本发明提供的电力机车功率模块双脉冲试验平台，通过可调直流稳压电源为控制柜供电，控制柜从而可以实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，进一步可以对电力机车、电动车组牵引变流器和辅助变流器功率模块进行最大开关能力试验验证；此外，通过在操纵台的面板上布置有控制开关、多位转换开关、按钮、仪表、指示灯，从而可以对不同电压等级、不同功率等级变流器产品的功率进行试验。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例中的双脉冲试验电气原理不意图。
[0011]图2为图1所示实施例中的脉冲示意图。
[0012]图3为本发明实施例提供的电力机车功率模块双脉冲试验平台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]图1为本发明实施例中的双脉冲试验电气原理示意图，图2为图1所示实施例中的脉冲示意图；如图1和图2所示，直流电压Ud加在由绝缘栅双极晶闸管((InsulatedGate Bipolar Transistor，简称为IGBT)元件T1、T2组成的半桥电路两端，C为支撑电容，确保试验时电压的平稳，L为负载电感，在图1的电路模式中，用于下桥臂IGBT元件Τ2的试验，此时，上桥臂Tl元件通过在门极施加反向电压使其永久关断，试验时，通过信号发生器产生双脉冲，出发IGBT元件Τ2，同时，采用示波器检测和采集Vce、Vge2、Ic的信号波形，完成双脉冲试验。负载电抗器L和双脉冲波形根据不同功率模块对最大开关电流的要求数值，配合调整。根据试验后采集的电压和电流波形，分析判断功率模块集成设计、驱动电路、复合母排分布参数是否在技术要求之内，判断IGBT元件的最大开关能力、开关损耗等参数是否满足技术要求。
[0015]图3为本发明实施例提供的电力机车功率模块双脉冲试验平台的结构示意图，如图3所示，本发明实施例中的电力机车功率模块双脉冲试验平台包括:
[0016]可调直流稳压电源31，用于为所述试验平台提供稳定的直流电压，输入电压为单相交流220V ；
[0017]控制柜32，与所述可调直流稳压电源32相连接，用于实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，所述控制柜32上布置有可调电抗器M、接触器、继电器、电阻器Rl ；
[0018]操纵台33，与所述控制柜32相连接，为是双脉冲试验的操作台，在所述操纵台33的面板上布置有控制开关、多位转换开关、按钮、仪表、指示灯；
[0019]信号发生器34，用于编辑和产生双脉冲，根据不同电流等级的功率模块30的电流需求，编辑和产生不同脉宽的双脉冲信号，从而为绝缘栅双极晶闸管IGBT功率器件的驱动板提供双脉冲信号。
[0020]本发明提供的电力机车功率模块双脉冲试验平台，通过可调直流稳压电源31为控制柜32供电，控制柜32从而可以实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，进一步可以对电力机车、电动车组牵引变流器和辅助变流器功率模块进行最大开关能力试验验证；此外，通过在操纵台33的面板上布置有控制开关331、多位转换开关332、按钮333、仪表334、指示灯335，从而可以对不同电压等级、不同功率等级变流器产品的功率进行试验。
[0021]进一步地，在上述图3所示实施例中，电力机车功率模块双脉冲试验平台还可以包括:预处理电路模块(图3中未示)，用于对所述可调直流稳压电源提供的电压进行整流、逆变、隔离、滤波处理，使所述输入电压变为可调的直流稳压电源。
[0022]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述可调直流稳压电源31的技术参数为:变换模式为交流-直流-交流-直流，标称功率为3kW，输入电压为AC220V/50HZ，输出电压为DC300V-4500V，稳压精度为 5%。
[0023]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述可调电抗器321的技术参数为:标称电压为AC3000V，标称电流为25A，电感值为0-500 μ H，电感值分度为30 μ H，精确度为0.5级。
[0024]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述信号发生器34的技术参数为:标称功率50W，工作电压为AC220V/50HZ，工作频率为1MHz，信号电平为5V，负载能力为0.5W，信号波形为可编辑，存储容量为100Μ。
[0025]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述电力机车功率模块双脉冲试验平台还包括:示波器35，用于在所述功率模块完成试验时电压、电流信号的波形采集、存储和分析。
[0026]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述示波器35的技术参数为:标称功率为100W,工作电压为AC220V/50HZ，工作频率为10MHz，信号电平为5V，负载能力为0.5W，信号波形为可编辑，存储容量为100Μ。
[0027]进一步地，在上述图3所示实施例中，所述示波器35还配置有探头，所述探头包括:500V的低压电压探头，5000V的高压电压探头，罗氏高压电流探头。
[0028]综上，本发提供的电力机车功率模块双脉冲试验平台，可以对电力机车、电动车组牵引变流器和辅助变流器功率模块进行最大开关能力试验验证，是功率模块技术开发、产品研制和深层次研究不可缺少的试验项目和验证技术。可以应用在不同电压等级、不同功率等级变流器产品功率模块的技术研究和产品研制中，其应用基础涉及工业、民用、铁路、船舶等行业领域。
[0029]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述电力机车功率模块双脉冲试验平台包括: 可调直流稳压电源，用于为所述试验平台提供稳定的直流电压，输入电压为单相交流22(^ ； 控制柜，与所述可调直流稳压电源相连接，用于实现双脉冲试验主电路原理、系统控制、电气保护，所述控制柜上布置有可调电抗器、接触器、继电器、电阻器； 操纵台，与所述控制柜相连接，为是双脉冲试验的操作台，在所述操纵台的面板上布置有控制开关、多位转换开关、按钮、仪表、指示灯； 信号发生器，用于编辑和产生双脉冲，根据不同电流等级的功率模块的电流需求，编辑和产生不同脉宽的双脉冲信号，从而为绝缘栅双极晶闸管I功率器件的驱动板提供双脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述电力机车功率模块双脉冲试验平台还包括:预处理电路模块，用于对所述可调直流稳压电源提供的电压进行整流、逆变、隔离、滤波处理，使所述输入电压变为可调的直流稳压电源。
3.根据权利要求1所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述可调直流稳压电源的技术参数为:变换模式为交流-直流-交流-直流，标称功率为3欣，输入电压为八(:2207/50112,输出电压为0(:3007-45007，稳压精度为5%。
4.根据权利要求1所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述可调电抗器的技术参数为:标称电压为…30007，标称电流为25八，电感值为0-500 ^ 电感值分度为30^?，精确度为0.5级。
5.根据权利要求1所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述信号发生器的技术参数为:标称功率501，工作电压为…2207/50?，工作频率为10册！2，信号电平为〖V，负载能力为0.51，信号波形为可编辑，存储容量为1001。
6.根据权利要求1?5任一所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述电力机车功率模块双脉冲试验平台还包括: 示波器，用于在所述功率模块完成试验时电压、电流信号的波形采集、存储和分析。
7.根据权利要求6所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述示波器的技术参数为:标称功率为1001，工作电压为…2207/50?，工作频率为100册！2，信号电平为〖V，负载能力为0.51，信号波形为可编辑，存储容量为1001。
8.根据权利要求6所述的电力机车功率模块双脉冲试验平台，其特征在于，所述示波器还配置有探头，所述探头包括:5007的低压电压探头，50007的高压电压探头，罗氏高压电流探头。
【文档编号】G01R31/00GK104459379SQ201410665759
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】孙杰 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司