微控交流牽引電機輪對組空轉試驗臺

微控交流牽引電機輪對組空轉試驗臺適用大功率交流傳動機車（包括HX2、HXD3）裝配好的轉向架驅動單元（輪對電機組裝）的磨合工序例行試驗，同時能滿足大批量連續調試的要求。該設備滿足HXD等和諧機車機車交流牽引電機檢修后進行各項空轉性能試驗，包括啟動試驗、空轉試驗、噪聲試驗、耐壓試驗、轉速試驗、絕緣電阻試驗、環境溫濕度檢查等。試驗臺采用工業計算機進行智能控制，并且具備手動和自動兩種操作功能，可實時顯示測量參數的大小、波形，可人工或自動定時保存和打印測試結果，具有網絡接口，具有超速、過壓、過流、短路報警保護功能。

二、設備組成、結構特點及技術性能

試驗臺主要包括：控制系統（含計算機系統）、3套獨立的交流變頻輸出電源柜、1套鑄鐵平臺和1套轉向架試驗支撐工裝。設備工裝設計能滿足整個轉向架的跑合試驗要求。

試驗臺具備三臺電機同時試驗的能力（采用延時順序啟動）。該試驗臺具有獨立的電阻制動功能，能將高速運行的電機轉速迅速降為零位；對電機的電壓或轉速的調整近似PID調節功能，使電機迅速達到所規定的轉速或電壓要求；抗干擾能力強，其轉速或電壓的控制基本不受電網電壓及其它環境因素的影響；試驗臺對試驗的電機型號、編號、下車號、下車號、操作人都可輸入到電腦與試驗電機數據自動生成報表保存，打印出來；試驗臺自動運行時，電機試驗電壓、電流、正轉運行時間、反轉運行時間，以及溫度和轉速都是自動的生成的；控制系統采用工業計算機作為控制平臺完全實現試驗過程自動控制、試驗數據自動采集、上傳聯網等功能；系統具有短路保護、接地保護、過載保護、急停保護及過熱保護等功能。

⑴試驗臺具有手動操作和自動操作兩種工作模式，具備轉向架正轉和反轉功能，可同時對一臺轉向架的3臺驅動單元進行試驗，也可以單獨控制一個轉向架的各臺驅動單元進行試驗。

⑵試驗臺具有足夠的剛性和耐磨性，抗振性能好，在環境溫度-10℃～45℃、相對濕度45%～95%的條件下，能連續工作22小時，工作穩定，適用三班制運轉。

⑶采用變頻變壓技術，實現對牽引電機的實際性能試驗。性能穩定，有良好的抗干擾能力，具有故障保護功能。轉速給定環節加緩啟動措施，消除對設備、電網的沖擊。可正反轉，并有突然換向報警和保護功能。

⑷具有電阻制動功能，能將高速運行的電機轉速迅速降為零，節省電機試驗時間，提高試驗效率。

⑸試驗臺控制系統采用先進的模塊式標準總線布置，便于故障處理，結構設計合理、操作直觀簡便、安全可靠，易于維護和保養。

⑹設備和儀器的金屬構件除裝配表面和電鍍表面外，都設進行除銹處理和油漆防護。

⑺試驗臺的零件、儀表、面板指示、結果報告及全部圖紙資料的計量單位設全部采用國際單位（SI）；所有儀表、零部件的設計、制造及所用材料設符合ISO和IEC標準或其他同等國家標準。

⑻試驗臺選用材料制造，所選用的機械、電器電子組件是很好的、先進的、成熟的、可靠的系列產品，屬于國內外廠家產品。

⑼電機在空載運行條件下，在不同轉速下，觀察與監聽電刷、軸承，機械等情況。

⑽試驗臺分主輔回路及外測電壓表回路，以滿足交流牽引電機試驗要求。

⑾實驗過程實時監控自動采集輸出電壓、輸出電流、轉速、正轉運行時間、反轉運行時間，溫度等參數。噪聲、耐壓使用獨立檢測儀人工檢測，人工將檢測結果輸入電腦。可繪制時間—溫度、電流、電壓、轉速曲線圖。數字顯示全時段溫度、電流、電壓、轉速大峰值。

試驗臺主要給功能如下：

1)試驗平臺：采用鑄鐵平臺，臺面經過加工，平面度滿足試驗工裝調整的要求，方便試驗工裝前后左右調整、移動、安裝和拆卸；試驗平臺具有足夠的強度、穩定度和抗震能力，轉向架高速運轉時平臺自身的振動和變形不能影響振動測量；

2)試驗工裝：整個試驗工裝由1套轉向架安裝試驗工裝組成，滿足轉向架整體跑合試驗要求。安裝后的車軸中心線保持水平。工裝能方便試驗轉向架的安裝和拆卸；工裝采用鋼材制作，具有足夠的強度、剛度和穩定性，經過應力消除處理，具有防工裝和試驗樣品傾倒和脫落等安全防護機構或裝置；

3)操作臺：符合人機工程學，觀察直觀。計算機顯示器、操作按鈕/開關、指示燈、儀表等布置在前面板上，根據轉向架的3個驅動單元試驗時操作直觀方便的原則分區布置，主要包括：進線電壓、電流儀表監測；每套驅動單元試驗的電流、頻率、溫度、轉速、運行時間儀表監測及相應工作狀態指示/警示燈、工作按扭、手動/自動操作檔位開關、手動調速、緊急按鈕；保護監測；環境溫度儀表監測。檢修方便，前后設有檢修門。交流電源線和信號線相互隔離、分別布線。

4)計算機：工控機配置不低于：Intel雙核CPU 1.8GHz處理器、200G 7200轉硬盤、1G DDRII內存、4個USB口、19寸液晶顯示器、中文簡體Windows XP、防水鍵盤、光電鼠標。配置1臺報表激光打印機（可打印A4紙）。

5)測控軟件：軟件能同時監控1個轉向架的3臺驅動單元試驗并進行數據分析，也可以進行2臺驅動單元或1臺驅動單元試驗分析。所有設置參數和試驗監測數據用Access數據庫進行管理，數據庫要加密，能分車型、車號、驅動單元編碼、日期段查詢歷史檢測數據，能顯示和打印檢測結果報告，能提供數據備份。具有網絡接口，具有自動上傳數據的功能。能實時顯示（數字和彩色圖示雙重顯示）驅動單元試驗的振動、溫度、轉速、電流、電源頻率和試驗計時，能實時顯示環境溫度。能設置各試驗點的振動、溫度、轉速、電流、電源頻率的上下限值，當實測值超過上下限值時立即給出聲光顏色報警。自動測試模式下，至少按兩個試驗工作段進行測試，每個試驗段的試驗速度和試驗時間由用戶預先設置。能顯示每個振動、溫度傳感器的測量數據曲線，各個曲線用不同顏色表示，能清楚的分辨出來。

6)單套試驗系統：每套試驗系統能獨立試驗轉向架上的1臺驅動單元，主要包括：1臺交流變頻調速驅動柜、1套監測保護（主要包括：電機電流和頻率監測，溫度、振動和轉速測量，計時，過流保護，故障檢測、報警、緊急自動/手動停車處置等）、操控中心的獨立控制通道。三相交流升壓變壓器裝有大容量交流接觸器和熔斷器。主電路設有過載保護。

7)變頻調速驅動柜：其中變頻器為西門子交流矢量變頻器。強制風冷。配制動單元，能讓電機快速制動，且不會損壞變頻器和試驗電機，制動電阻20kW。有緊急停電時防止被試電機逆向發電向變頻器倒送電的保護措施。

8)本試驗臺具有完善的診斷功能（監視、顯示、報警、功能檢查、故障檢測、緊急自動停車、隔離故障），每個報警設包括報警號、報警內容及報警點；所有故障信息將通過指示燈或者文字顯示，并且出現故障和超過限值時設有聲光報警提示。

9)交流變頻器到被試驅動單元的電纜，選用軟電纜，電纜絕緣層防磨、防油、防折斷，線纜兩端要做相對應的銅接頭。從操控臺、變頻調速驅動柜等電器屏柜的電源線、檢測信號線通過電纜溝槽到達試驗平臺，電源線和信號線設相互隔離，防止信號干擾。一個轉向架的3臺驅動單元同時試驗時，為防止同時啟動引起動力電源過載，采用逐臺延時啟動。試驗臺抗干擾能力強，噪聲低。