[实用新型]开关器件损伤评估设备和系统

说明书

本实用新型提供了一种开关器件损伤评估设备和系统，该设备包括：电压电流传感器、调理电路和微处理器；电压电流传感器检测开关器件的三相电流值、磁场定向电压和PWM脉冲信号，并将检测到的数据传输至调理电路；调理电路将三相电流值和磁场定向电压转化为与微处理器相匹配的三相电流值和磁场定向电压值，将PWM脉冲信号以及转化后的三相电流值和磁场定向电压值发送至微处理器；微处理器接收调理电路输出的三相电流值、磁场定向电压和PWM脉冲信号，输出开关器件的损伤程度评估结果。本实用新型通过微处理器得到开关器件损伤评估结果，提高了损伤评估的可靠性，且在列车实际运行中，不会对列车正常运行造成影响，具有普适性。

技术领域

本实用新型涉及牵引变流器损伤评估技术领域，尤其是涉及一种开关器件损伤评估设备和系统。

背景技术

轨道交通系统作为大中型城市公共交通出行的重要方式，以其载客量大、不受交通拥堵影响的优点日益得到广泛采用。城市轨道交通系统的主要组成部分中，轨道交通列车作为载运工具起着至关重要的作用，而列车牵引变流器通过控制牵引电机，为列车运行提供牵引力或电制动力，其运行可靠性、使用寿命直接影响整个列车。

据统计，功率开关器件的故障率占了牵引变流器电气部件故障率的20％以上，对于运行超过15万公里的车来说，功率开关器件故障率某些车型甚至高于30％；大功率功率开关器件的使用寿命的在线评估与预测需求很大，目前业内对于大功率牵引变流器内开关器件老化状态监测和故障率、寿命预测来说目前存在诸多问题，例如，影响列车正常工作、普适性差和可靠性差等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供开关器件损伤评估设备和系统，以提高开关器件损伤评估的普适性和准确性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种开关器件损伤评估设备，该设备包括：电压电流传感器、调理电路和微处理器；调理电路分别与电压电流传感器和微处理器相连；电压电流传感器与待检测的开关器件连接；电压电流传感器用于检测开关器件的三相电流值、磁场定向电压和PWM脉冲信号，将三相电流值、磁场定向电压和PWM脉冲信号输入至调理电路；调理电路用于将三相电流值和磁场定向电压转化为与微处理器相匹配的三相电流值和磁场定向电压值，将PWM脉冲信号，以及转化后的三相电流值和磁场定向电压值发送至微处理器；微处理器用于接收调理电路输出的三相电流值、磁场定向电压和PWM脉冲信号，输出开关器件的损伤程度评估结果。

进一步，上述设备还包括电源电路；电源电路分别与电压电流传感器、调理电路和微处理器相连；电源电路用于为电压电流传感器、调理电路和微处理器供电。

进一步，上述电源电路包括第一电源转换模块、第二电源转换模块、第三电源转换模块和第四电源转换模块。

进一步，上述第一电源转换模块分别与第二电源转换模块和调理电路相连；第三电源转换模块分别与电压电流互感器和第一电源转换模块相连；第四电源转换模块分别与微处理器、第一电源转换模块和第三电源转换模块相连；第一电源转换模块用于为调理电路供电；第二电源转换模块用于为电压电流互感器供电；第三电源转换模块用于转换电压电流大小；第四电源转换模块用于为微处理器供电。

进一步，上述第一电源转换模块用于将220V交流电压转换为15V直流电压，输出15V直流电源的负端接模拟地。

进一步，上述第三电源转换模块用于将15V直流电压转换为5V直流电压；第四电源转换模块用于将15V直流电压转换为3.3V直流电压；输出5V直流电压的负端和输出直流电压的负端接数字地。

进一步，上述调理电路通过AD通道与微处理器的老化电流观测单元相连，以使微处理器处理的三相电流值和磁场定向电压值输入至老化电流观测单元。

进一步，上述微处理器包括DSP芯片。