[发明专利]一种韶山系列电力机车脉冲输出装置测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲输出装置检测领域，尤其是一种韶山系列电力机车脉冲输出装置测试装置及方法。

背景技术

脉冲输出装置为韶山系列电力机车变流装置晶闸管门极触发的必要部件，通常由脉冲尖峰电路、脉冲变压器和脉冲整形电路组成。脉冲输出装置本身为无源器件，其原边接受来自韶山系列电力机车电子控制柜（微机控制柜）脉冲信号板所产生的信号，次边与韶山系列电力机车变流装置中对应晶闸管门极连接，变流装置所用脉冲输出装置型号由其对应的晶闸管型号决定。

现有脉冲输出装置常见测试方法存在以下不足：

1. 人工仅凭借示波器查看脉冲输出装置次边输出波形，须经过二次换算获取某个时间点的电流上升率、电流峰值等定量值，在高频测试信号下，无法基于实时、连续数据以判断整个测试过程中是否出现不合格项。

2. 无数据记录存储功能，无法对测试数据进行还原、统计、分析。

3. 采用鳄鱼夹等夹具，无专用接插装置用以连接被测脉冲输出装置，一方面无法保证与被测对象可靠连接，另一方面无法对被测对象进行快速连接、拆除以保证检测效率。

4. 需要花费大量人工时间对脉冲输出装置逐个进行测试，测试效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种韶山系列电力机车脉冲输出装置测试装置及方法。基于一套硬件系统，通过软件兼容测试韶山系列机车各型号脉冲输出装置，并保留扩展升级能力，测试方法符合相关技术标准要求。测试系统可自动实时识别被测脉冲输出装置的输入、输出状态，并根据预设条件，自动判定脉冲输出装置状态是否合格。

本发明采用的技术方案如下：

一种韶山系列电力机车脉冲输出装置测试装置包括：

工控机：用于发送脉冲输出控制命令给从控制器；同时工控机通过PCIE总线读取工控机采集卡采集的电压波形，根据标准规定判断脉冲输出装置次边的电压波形数据是否正确；电压波形数据均达到标准要求则合格；否则，均不合格

从控制器：用于接收工控机的脉冲输出控制命令后，发送脉冲输出控制信号；

脉冲产生电路，用于接收从控制器发送的脉冲输出控制信号，产生用于输入脉冲输出装置原边的标准脉冲序列；

工控机采集卡，通过采集卡采集加载在模拟负载上电压，其中所述电压由次边输出的感应电流信号加载在模拟负载上产生，所述模拟负载两端与脉冲输出装置次边分别连接。

进一步的，所述脉冲产生电路包括：

CPLD芯片，用于根据从控制器的发送脉冲输出控制信号，产生脉冲信号；

整形电路，用于通过两个串联的反向器(图2中的U1及U2)对从CPLD芯片产生的脉冲信号进行整形；

光电耦合器（图2中的U3），用于当整形电路输出信号高电平时，光电耦合器电源端与光电耦合器接地端接通，输出端电压值介于光电耦合器电源端电压值与0之间；

脉冲输出器，用于当光电耦合器输出端与光电耦合器接地端接通时，脉冲输出器原边一端与地接通，脉冲输出器原边另一端通过保险丝与脉冲输出器原边电源连接，则产生用于输入脉冲输出装置原边的标准脉冲序列；

当工控机控制从控制器输出脉冲输出控制信号，进而脉冲产生电路的CPLD芯片产生脉冲信号；所述脉冲信号通过脉冲输出器后，在脉冲输出器原边一端产生用于输入脉冲输出装置原边的标准脉冲序列；当对应标准脉冲序列为高电平时，脉冲输出器原边一端（图2中的T12）接地，并与脉冲输出器原边另一端（图2中的T11）形成压差；当脉冲输出器原边形成压差，产生电流，则脉冲输出器次边（（图2中的T13及T14））产生感应电流，此感应电流作为脉冲生产电路次边产生的感应电流。

进一步的，所述脉冲输出器包括第一电阻（图2中的R1）、第二电阻（附图2中的R2）、场效应管（图2中的Q1）、保险（图2中的F1）以及脉冲输出器电源端；光电耦合器输出端依次通过第一电阻、第二电阻接地，第一电阻另一端与第二电阻一端形成公共端，所述公共端与场效应管栅极相接；场效应管漏极与脉冲输出器一端连接；场效应管源级接地。

进一步的，所述标准脉冲序列指的是第一脉宽高电平40μs，间隔低电平20μs,后续脉宽高电平均为20μs，重复周期40μs，脉冲列总宽度不超过4ms，标准脉冲序列幅值Vpp为48V。

进一步的，所述采样点路包括电阻负载及采集卡，电阻负载阻值是采用高精度电阻器。

一种韶山系列电力机车脉冲输出装置测试方法包括：

步骤1：工控机发送脉冲输出控制命令给从控制器；