微控交流牵引电机轮对组空转试验台

微控交流牵引电机轮对组空转试验台适用大功率交流传动机车（包括HX2、HXD3）装配好的转向架驱动单元（轮对电机组装）的磨合工序例行试验，同时能满足大批量连续调试的要求。该设备满足HXD等和谐机车机车交流牵引电机检修后进行各项空转性能试验，包括启动试验、空转试验、噪声试验、耐压试验、转速试验、绝缘电阻试验、环境温湿度检查等。试验台采用工业计算机进行智能控制，并且具备手动和自动两种操作功能，可实时显示测量参数的大小、波形，可人工或自动定时保存和打印测试结果，具有网络接口，具有超速、过压、过流、短路报警保护功能。

二、设备组成、结构特点及技术性能

试验台主要包括：控制系统（含计算机系统）、3套独立的交流变频输出电源柜、1套铸铁平台和1套转向架试验支撑工装。设备工装设计能满足整个转向架的跑合试验要求。

试验台具备三台电机同时试验的能力（采用延时顺序启动）。该试验台具有独立的电阻制动功能，能将高速运行的电机转速迅速降为零位；对电机的电压或转速的调整近似PID调节功能，使电机迅速达到所规定的转速或电压要求；抗干扰能力强，其转速或电压的控制基本不受电网电压及其它环境因素的影响；试验台对试验的电机型号、编号、下车号、下车号、操作人都可输入到电脑与试验电机数据自动生成报表保存，打印出来；试验台自动运行时，电机试验电压、电流、正转运行时间、反转运行时间，以及温度和转速都是自动的生成的；控制系统采用工业计算机作为控制平台完全实现试验过程自动控制、试验数据自动采集、上传联网等功能；系统具有短路保护、接地保护、过载保护、急停保护及过热保护等功能。

⑴试验台具有手动操作和自动操作两种工作模式，具备转向架正转和反转功能，可同时对一台转向架的3台驱动单元进行试验，也可以单独控制一个转向架的各台驱动单元进行试验。

⑵试验台具有足够的刚性和耐磨性，抗振性能好，在环境温度-10℃～45℃、相对湿度45%～95%的条件下，能连续工作22小时，工作稳定，适用三班制运转。

⑶采用变频变压技术，实现对牵引电机的实际性能试验。性能稳定，有良好的抗干扰能力，具有故障保护功能。转速给定环节加缓启动措施，消除对设备、电网的冲击。可正反转，并有突然换向报警和保护功能。

⑷具有电阻制动功能，能将高速运行的电机转速迅速降为零，节省电机试验时间，提高试验效率。

⑸试验台控制系统采用先进的模块式标准总线布置，便于故障处理，结构设计合理、操作直观简便、安全可靠，易于维护和保养。

⑹设备和仪器的金属构件除装配表面和电镀表面外，都设进行除锈处理和油漆防护。

⑺试验台的零件、仪表、面板指示、结果报告及全部图纸资料的计量单位设全部采用国际单位（SI）；所有仪表、零部件的设计、制造及所用材料设符合ISO和IEC标准或其他同等国家标准。

⑻试验台选用材料制造，所选用的机械、电器电子组件是很好的、先进的、成熟的、可靠的系列产品，属于国内外厂家产品。

⑼电机在空载运行条件下，在不同转速下，观察与监听电刷、轴承，机械等情况。

⑽试验台分主辅回路及外测电压表回路，以满足交流牵引电机试验要求。

⑾实验过程实时监控自动采集输出电压、输出电流、转速、正转运行时间、反转运行时间，温度等参数。噪声、耐压使用独立检测仪人工检测，人工将检测结果输入电脑。可绘制时间—温度、电流、电压、转速曲线图。数字显示全时段温度、电流、电压、转速大峰值。

试验台主要给功能如下：

1)试验平台：采用铸铁平台，台面经过加工，平面度满足试验工装调整的要求，方便试验工装前后左右调整、移动、安装和拆卸；试验平台具有足够的强度、稳定度和抗震能力，转向架高速运转时平台自身的振动和变形不能影响振动测量；

2)试验工装：整个试验工装由1套转向架安装试验工装组成，满足转向架整体跑合试验要求。安装后的车轴中心线保持水平。工装能方便试验转向架的安装和拆卸；工装采用钢材制作，具有足够的强度、刚度和稳定性，经过应力消除处理，具有防工装和试验样品倾倒和脱落等安全防护机构或装置；

3)操作台：符合人机工程学，观察直观。计算机显示器、操作按钮/开关、指示灯、仪表等布置在前面板上，根据转向架的3个驱动单元试验时操作直观方便的原则分区布置，主要包括：进线电压、电流仪表监测；每套驱动单元试验的电流、频率、温度、转速、运行时间仪表监测及相应工作状态指示/警示灯、工作按扭、手动/自动操作档位开关、手动调速、紧急按钮；保护监测；环境温度仪表监测。检修方便，前后设有检修门。交流电源线和信号线相互隔离、分别布线。

4)计算机：工控机配置不低于：Intel双核CPU 1.8GHz处理器、200G 7200转硬盘、1G DDRII内存、4个USB口、19寸液晶显示器、中文简体Windows XP、防水键盘、光电鼠标。配置1台报表激光打印机（可打印A4纸）。

5)测控软件：软件能同时监控1个转向架的3台驱动单元试验并进行数据分析，也可以进行2台驱动单元或1台驱动单元试验分析。所有设置参数和试验监测数据用Access数据库进行管理，数据库要加密，能分车型、车号、驱动单元编码、日期段查询历史检测数据，能显示和打印检测结果报告，能提供数据备份。具有网络接口，具有自动上传数据的功能。能实时显示（数字和彩色图示双重显示）驱动单元试验的振动、温度、转速、电流、电源频率和试验计时，能实时显示环境温度。能设置各试验点的振动、温度、转速、电流、电源频率的上下限值，当实测值超过上下限值时立即给出声光颜色报警。自动测试模式下，至少按两个试验工作段进行测试，每个试验段的试验速度和试验时间由用户预先设置。能显示每个振动、温度传感器的测量数据曲线，各个曲线用不同颜色表示，能清楚的分辨出来。

6)单套试验系统：每套试验系统能独立试验转向架上的1台驱动单元，主要包括：1台交流变频调速驱动柜、1套监测保护（主要包括：电机电流和频率监测，温度、振动和转速测量，计时，过流保护，故障检测、报警、紧急自动/手动停车处置等）、操控中心的独立控制通道。三相交流升压变压器装有大容量交流接触器和熔断器。主电路设有过载保护。

7)变频调速驱动柜：其中变频器为西门子交流矢量变频器。强制风冷。配制动单元，能让电机快速制动，且不会损坏变频器和试验电机，制动电阻20kW。有紧急停电时防止被试电机逆向发电向变频器倒送电的保护措施。

8)本试验台具有完善的诊断功能（监视、显示、报警、功能检查、故障检测、紧急自动停车、隔离故障），每个报警设包括报警号、报警内容及报警点；所有故障信息将通过指示灯或者文字显示，并且出现故障和超过限值时设有声光报警提示。

9)交流变频器到被试驱动单元的电缆，选用软电缆，电缆绝缘层防磨、防油、防折断，线缆两端要做相对应的铜接头。从操控台、变频调速驱动柜等电器屏柜的电源线、检测信号线通过电缆沟槽到达试验平台，电源线和信号线设相互隔离，防止信号干扰。一个转向架的3台驱动单元同时试验时，为防止同时启动引起动力电源过载，采用逐台延时启动。试验台抗干扰能力强，噪声低。