变频器控制板测试装置的制作方法

1.本实用新型属于变频器技术领域，尤其涉及一种变频器控制板测试装置。


背景技术：

2.如图1所示，变频器控制板一般包括输入电压部分、emi电路、整流电路、直流母线、开关电源、控制部件、逆变部件、电流检测部分、pfc电路和高压直流部分等。
3.在变频器投入使用前，需要对变频器控制板进行测试，如fct测试。现有技术采用如下技术方案进行fct测试：
4.使用真实的负载(如压缩机、电机等)作为测试负载，在输入电压部分输入测试电压，以完全仿真为目的，进行贴近使用场景的fct测试，设计思路简单。但是，该方式的测试电压较大，导致pfc电路后的电压可高达400v直流电压，对测试人员危险性较大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种变频器控制板测试装置，可以使用低压作为测试电压，同样能够完成对变频器控制板的功能测试，避免高压对测试人员产生的风险。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.变频器控制板测试装置，包括：
8.检测平台，用于放置待测试的变频器控制板；
9.交流电源，用于向所述变频器控制板的输入电压部分提供低压交流电，所述低压交流电经由所述变频器控制板的emi电路和整流电路后得到第一直流电压；所述第一直流电压经由所述变频器控制板的直流母线向所述变频器控制板的开关电源供电，所述第一直流电压能够驱动所述开关电源工作，所述开关电源工作时驱动所述变频器控制板的控制部件工作；
10.直流电源，用于向所述变频器控制板的直流母线提供第二直流电压和向所述控制部件提供能够驱动所述控制部件工作的第三直流电压，所述第三直流电压小于所述第二直流电压，所述第二直流电压小于所述第一直流电压，所述第二直流电压低于所述开关电源的欠电压保护临界值；
11.检验控制器，用于当所述直流母线与所述变频器控制板的pfc电路断开连接时，向所述控制部件的输入端提供测试信号和检测所述控制部件的输出端的输出信号；还用于当所述直流母线与所述变频器控制板的pfc电路连接时，检测所述变频器控制板的逆变部件的输出电参数。
12.可选地，所述检验控制器还连接所述变频器控制板的电流检测部分，所述检验控制器还用于当所述直流母线与所述变频器控制板的pfc电路连接时，向所述电流检测部分提供模拟电压信号。
13.可选地，还包括显示屏、测试指示灯、急停开关和测试开始开关。
14.可选地，所述检验控制器通过金属顶针分别与所述控制部件的输入端和输出端可
拆卸地连接；所述直流电源通过金属顶针分别与所述直流母线和所述控制部件的电源端连接。
15.可选地，金属顶针均设置在于所述检测平台的下方。
16.可选地，还包括用于固定所述变频器控制板的压紧组件。
17.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
18.本实用新型实施例提供的变频器控制板测试装置，可以将低压交流电作为测试电压，然后利用检验控制器提供的测试信号，检测控制部件的输出信号，进而完成控制部件的功能检测。进一步地，还可以通过直流电源的第二直流电压和第三直流电压，验证逆变部件的输出电参数，从而完成逆变部件的功能检测。由于第三直流电压小于第二直流电压，第二直流电压小于第一直流电压，因此逆变部件的输出电压较低，不会对测试人员造成危险。并且较低的电压，直流母线放电速度快，在测试结束后，测试员等待电容放电的时长减少，提高了测试效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
21.图1为现有技术提供的变频器控制板的电路原理图；
22.图2为本实用新型实施例提供的变频器控制板测试装置的结构布局图；
23.图3为本实用新型实施例提供的测试区域划分示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的另一测试区域划分示意图。
25.图示说明：
26.11、检验控制器；12、直流电源；13、交流电源；14、显示屏；15、测试指示灯；16、急停开关；17、测试开始开关；18、检测平台；19、压紧组件。
具体实施方式
27.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1所示，为现有技术提供的变频器控制板的电路原理图，包括输入电压部分、emi电路、整流电路、直流母线、开关电源、控制部件、逆变部件、电流检测部分、pfc电路
和高压直流部分。在变频器控制板正常工作时，通过输入电压部分输入高压交流电，如220vac或380vac，经由emi电路及整流电路，可以获得一个直流电压供给直流母线。一方面，直流母线供电给pfc电路，pfc电路进行升压后，供电给高压直流部分和逆变部件，然后经逆变部件输出电压。另一方面，直流母线供电给开关电源，开关电源供电给控制部件，控制部件可以控制逆变部件，从而调整逆变部件的输出电压。
29.上述是变频器控制板的大致工作原理。在变频器正式投入使用之前，需要对变频器控制板进行fct功能测试。
30.本实施例提供了变频器控制板测试装置，如图2所示，可以使用低压作为测试电压，同样能够完成对变频器控制板的功能测试，避免高压对测试人员产生的风险。
31.利用本实施例提供的变频器控制板测试装置，可以分两次对变频器控制板进行测试，第一次是对输入电压部分、emi电路、整流电路、直流母线、开关电源和控制部件进行功能测试，如图3的框内所示；第二次是对直流母线、pfc电路、高压直流部分、逆变部件、电流检测部分和控制部件进行功能测试，如图4的框内所示。
32.具体地，该变频器控制板测试装置包括检测平台18，可以用于放置待测试的变频器控制板。可选地，可以利用压紧组件19对变频器控制板进行压紧固定，防止在测试时变频器控制板移动。
33.变频器控制板测试装置还包括交流电源13和直流电源12。
34.在如图3所示的测试中，使用交流电源13的输出作为输入电压部分的输入，可选地，该交流电源13的输出为ac36v的低压交流电。
35.低压交流电经由变频器控制板的emi电路和整流电路后得到第一直流电压。可选地，该第一直流电压为50v。
36.第一直流电压经由变频器控制板的直流母线向变频器控制板的开关电源供电，第一直流电压能够驱动开关电源工作，开关电源工作时驱动变频器控制板的控制部件工作。
37.因为电压较低，所以开关电源工作时输出电压偏低。例如设计值为18v/12v输出的开关电源，在此种情况下只能输出10v/7v左右的水平，但也足以驱动控制部件的工作运行。
38.在进行第一次测试时，将直流母线与变频器控制板的pfc电路断开连接。然后可以利用检验控制器11向控制部件的输入端提供测试信号和检测控制部件的输出端的输出信号。
39.具体地，控制部件通常具备ai、ao、di和do等信号输入及输出端口。由于pfc电路断开，因此可以通过检验控制器11提供测试信号，然后检测控制部件的输出端的输出信号，以此验证控制部件的功能，从而完成控制部件的功能检测。
40.进一步地，直流电源12用于向变频器控制板的直流母线提供第二直流电压和向控制部件提供能够驱动控制部件工作的第三直流电压，第三直流电压小于第二直流电压，第二直流电压小于第一直流电压，第二直流电压低于开关电源的欠电压保护临界值。
41.在进行第二次测试时，将直流母线与变频器控制板的pfc电路连接，然后通过检验控制器11检测变频器控制板的逆变部件的输出电参数、控制信号和输出波形，达到检测目的。
42.由于第二直流电压低于开关电源的欠电压保护临界值，因此开关电源处于欠压保护状态无法工作。但可以通过第三直流电压使得控制部件工作。
43.可选地，第二直流电压为dc36v的低压直流电，第三直流电压为dc5v。因此，控制部件会正常驱动逆变部件进行逆变动作和pfc电路动作。
44.因为逆变的电压电流来源于直流母线，且pfc电路工作也是源于直流母线，且均对电压没有绝对强制要求，所以pfc电路和逆变部件都可以正常工作并输出其工作效果。最终，我们可以在逆变部件输出的结果上检测出工作的结果，如pfc电路工作后其输出电压值会比直流母线电压值高，逆变部件的输出幅值为高压直流电压值，占空比变化的pwm波形。输出的pwm波形是正负两极的占空比变化的pwm波形，最后在实际负载中可等效为正弦波形。
45.由于输出的是pwm波形，所以只要提前进行相应设置，即可使用di输入配合检验控制器11完成输出的波形检测功能，即完成了逆变部件部分电路的检测验证。而pfc电路部分可以使用控制部分调节驱动输出，电压提高后，在测试装置中的电压检测功能可以检测到提高的直流电压，从而确定pfc电路处于正常工作状态。
46.作为本实施例的一种可选实施方式，检验控制器11还连接变频器控制板的电流检测部分，检验控制器11还用于当直流母线与变频器控制板的pfc电路连接时，向电流检测部分提供模拟电压信号。应当理解，电流检测的原理一般为：检测出电压数值，然后将电压数值除以电阻得到电流。
47.具体地，在验证电路的思路下，使用检验控制器11的端口输出对应的电压值给变频器控制板的电流检测部分电路，模拟出存在负载(如压缩机、电机等)的情况，并且此方法还能同时模拟检测正常工作、缺相、失步等普通fct检测方式难以检验的情况。
48.作为本实施例的一种可选实施方式，变频器控制板测试装置还包括显示屏14、测试指示灯15、急停开关16和测试开始开关17。显示屏14可以用于展示测试结果、测试进度、测试故障等。测试指示灯15可以用于提示正在进行的第一次测试和第二次测试。急停开关16可以用于在出现异常情况或需要紧急停止的时候将测试工作停止。测试开始开关17可以在置入待测变频器控制板后按下开关，给测试装置指示开始测试。
49.检验控制器11通过金属顶针分别与控制部件的输入端和输出端可拆卸地连接；直流电源12通过金属顶针分别与直流母线和控制部件的电源端连接。
50.检测平台18上有用于对变频器控制板限位的限位设计，并且是上下活动结构，下面设有金属顶针，用于提供检验控制器11的测试信号、模拟电流信号和检测控制部件的输出信号及逆变部件的输出电参数。
51.综上所述，本实施例提供的变频器控制板测试装置，可以全程使用低压电运行，工作电压≤36v，保障测试人员安全；操作方便，只需要测试人员将待测变频器控制板放入测试装置内，观看显示屏14即可明确是否测试完成；可以在测试中模拟出故障效果，提高检测的适用性和变频器控制板检测结果的准确性；工作电压低，放电快速，减少测试中电容的放电时间，提高产线测试流程的效率；没有真实负载(如压缩机)，整体设计小巧，可以大规模投放和存储，制造成本低廉；可以配合流水线设计全自动生产检测。
52.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案
的精神和范围。