CN109324251B - 一种变流器模块测试*** - Google Patents

Abstract

一种变流器模块测试***，其包括：供电装置，其用于为被测变流器模块以及测试***中的用电器件供电；脉冲分配装置，其用于为被测变流器提供脉冲驱动信号；测试过程控制装置，其用于向供电装置和脉冲分配装置发送相应的控制信号，以使得供电装置向被测变流模块和测试过程控制模块的用电器件提供电能，并使得脉冲分配装置生成相应的脉冲驱动信号并将脉冲驱动信号发送至被测变流器模块；自动测量装置，其用于根据测试过程控制装置所发送来的控制指令对被测变流器模块进行相应的功能测试。本***能够极大地提高变流器模块的测试效率，其测试一台变流器模块的时间通常能够小于或等于5分钟，从而能够有效满足自动化生产线节拍时间要求。

Description

一种变流器模块测试***

技术领域

本发明涉及变流器技术领域，具体地说，涉及一种变流器模块测试***。

背景技术

变流器模块是使电源***的电压、频率、相数和其它电量或特性发生变化的电气设备，主要包括：整流器(AC/DC)、逆变器(DC/AC)、交流变流器(AC/AC)和直流变流器(DCChopper)，其在机车变流、工业变流、风力发电、船舶电驱动等领域应用非常广泛。

然而，在变流器模块的生产过程中，由于现有测试装置的多种技术性缺点，严重阻碍了产品生产的效率和质量。同时，随着变流器模块产品产能提升，生产过程质量控制要求更趋于严格。因此，需要一种新的变流器模块自动测试***。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种变流器模块测试***，所述***包括：

供电装置，其用于为被测变流器模块以及测试***中的用电器件供电；

脉冲分配装置，其与所述被测变流器模块连接，用于为所述被测变流器提供脉冲驱动信号；

测试过程控制装置，其与所述脉冲分配装置和供电装置连接，用于向所述供电装置和脉冲分配装置发送相应的控制信号，以使得所述供电装置向所述被测变流模块和测试过程控制模块的用电器件提供电能，并使得所述脉冲分配装置生成相应的脉冲驱动信号并将所述脉冲驱动信号发送至所述被测变流器模块；

自动测量装置，其与所述测试过程控制装置连接，用于根据所述测试过程控制装置所发送来的控制指令对所述被测变流器模块进行相应的功能测试。

根据本发明的一个实施例，所述***还包括产线OPC服务器和MES信息装置，其中，所述产线OPC服务器配置为查询所述MES信息装置中的变流器模块生产订单信息，并在查询到变流器模块生产订单信息时下载所述变流器模块生产订单信息，将所述变流器模块生产订单信息中的在制变流器信息传输至所述测试过程控制装置，以由所述测试过程控制装置根据所述在制变流器信息配置对应的测试程序序列。

根据本发明的一个实施例，所述***还包括：

产线端数据采集装置，其与所述测试过程控制装置连接，用于检测被测变流器模块是否进入或者离开测试工位，对应地生成在位指示信号或离位指示信号，并将所述在位指示信号或离位指示信号发送至所述测试过程控制装置。

根据本发明的一个实施例，当接收到在位指示信号并且接收到测试启动信号时，所述测试过程控制装置配置为向所述供电装置发送相应的控制信号，以控制所述供电装置向所述被测变流器模块提供电能。

根据本发明的一个实施例，所述脉冲分配装置包括：

开关量信号调理模块，其与所述测试过程控制装置连接，用于对所述测试过程控制装置所发送来的开关量信号进行隔离调理；

第一缓冲器，其与所述开关量信号调理模块连接；

脉冲驱动信号生成模块，其与所述第一缓冲器连接，用于根据隔离调理后的开关量信号生成并输出对应通道的脉冲驱动信号；

第二缓冲器，其与所述脉冲驱动信号生成模块连接；

信号整形模块，其与所述第二缓冲器连接。

根据本发明的一个实施例，所述自动测量装置包括：

电容充电模块，其连接在所述供电装置与被测变流器模块之间；

第一电压检测电路，其与所述电容充电模块连接，用于测量所述电容充电模块两端的电压，并将生成的第一电压信号传输至所述测试过程控制装置。

根据本发明的一个实施例，所述测试过程控制装置配置为判断所述第一电压信号所表征的电压是否大于或等于预设充电电压，如果是，则向所述脉冲分配装置发送相应的控制信号，以使得所述脉冲分配装置生成相应的脉冲驱动信号并将所述脉冲驱动信号传输至所述被测变流器模块。

根据本发明的一个实施例，所述自动测量装置还包括：

主回路路由切换模块，其包括第一切换单元和第二切换单元，其中，所述第一切换单元与所述被测变流器模块的各个输出端口对应连接，所述第二切换单元与所述电容充电模块的连接，所述第一切换单元和第二切换单元配合地将所述被测变流器模块的指定输出端口与所述电容充电模块的正极或负极之间的导电回路导通；

电感负载模块，其连接在所述第一切换单元和第二切换单元之间；

电流检测电路，其与所述电感负载模块连接，用于测量流经所述电感负载模块的电流，得到检测电流信号；

第二电压检测电路，其与所述被测变流器模块的各个输出端口连接，用于检测所述被测变流器模块的指定输出端口与所述电容充电模块的正极或负极之间的电压，得到检测电压信号。

根据本发明的一个实施例，所述被测变流器模块包括多个结构相同的桥臂，各个桥臂包括上管IGBT和下管IGBT，其中，

当对一桥臂中的上管IGBT进行测试时，所述第一切换单元和第二切换单元在所述测试过程控制装置的控制下将对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的负极之间的导电回路导通，同时，所述第二电压检测电路配置为检测对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的负极之间的电压；

当对一桥臂中的下管IGBT进行测试时，所述第一切换单元和第二切换单元在所述测试过程控制装置的控制下将对应于被测下管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的正极之间的导电回路导通，同时，所述第二电压检测电路配置为检测对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的正极之间的电压。

根据本发明的一个实施例，所述自动测量装置还包括：

安全放电模块，其连接在所述电容充电模块的正极与负极之间，用于吸收导电回路中的剩余电能。

现有技术中对于变流器模块的测试智能采用人工手动测试的方式，这种方式测试一台变流器模块通常需要半个小时以上，测试效率极其低下。在大批量的产品生产测试时，这种人工测试的方式所存在的效率低下的问题更为突出，严重阻碍了产品的交付过程。

然而本发明所提供变流器模块测试***能够极大地提高变流器模块的测试效率。该***测试一台变流器模块的时间通常能够小于或等于5分钟，从而能够有效满足自动化生产线节拍时间要求。同时，本发明所提供的测试***能够实现测试设备与自动化生产线融合及MES信息***交互，产线主PLC可对测试设备工作状态进行实时监控，并将测试结果报表将自动上传至MES信息***。

现有的测试技术所需要的IGBT驱动脉冲需要人工手动控制，并且脉冲特性不可重置，容易造成误操作。然而本发明所提供的测试***在对变流器模块的测试过程中不需要人工进行干预，***的主回路路由切换模块和测量路由切换模块能自动匹配测试路径完成自动测量和数据采集。同时，***中的脉冲分配装置能够根据不同类型、系列的变流器模块特性自动匹配IGBT驱动脉冲输出。

此外，本发明所提供的***中安全放电模块中的开关KM8为常闭状态、KM9为常开状态。当***异常掉电时，开关KM8仍能有效地将被试件残余电量泄放掉，从而充分保证安全放电的有效性。同时，***的被试件与控制设备供电电源完全隔离，从而杜绝因被试件异常造成的测试设备二次损伤。此外，在安全执行逻辑上，***中各种断电、上电都有互锁功能，从而充分保证操作的安全性。本发明所提供的测试***的测试参数覆盖广，优选地可兼容最大输入电压DC4000V，功率最大1200KW的全系变流器模块。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的变流器模块测试***的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的变流器模块测试***的具体电路结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的脉冲分配装置的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的自动测量装置的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的变流器模块测试***的工作流程示意图；

图6是根据本发明一个实施例的对A相IGBT进行测试的测试流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

变流器模块的测试普遍采用人工手动测试的方式，这种测试方式的测试效率低下，测试一个变流器模块的耗时通常超过30分钟，并且高压测试存在一定的安全隐患。

同时，现有的变流器模块的测试方法中所使用的IGBT驱动脉冲输出需要人工手动控制，并且脉冲特性不可重置，容易造成误操作。在进行测试步骤的切换时，现有的变流器模块的测试方法需要人工手动合闸切换，这种方式不仅效率低下，并且存有高压触电风险。

针对现有变流器模块测试***所存在的上述问题，本发明提供了一种新的变流器模块测试***。该***能够实现对变流器模块的自动测量，从而缩短了变流器模块的测试耗时。

为了更加清楚地阐述本发明所提供的变流器模块测试***的原理以及优点，以下结合图1所示的本实施例中变流器模块测试***的结构示意图以及图2所示的该变流器模块测试***的具体电路示意图来对该变流器模块测试***作进一步地说明。

如图1所示，本实施例所提供的变流器模块测试***优选地包括：供电装置101、测试过程控制装置102、脉冲分配装置103以及自动测量装置104。

具体地，如图2所示，本实施例中，供电装置101优选地包括：第一直流电源101a、第二直流电源101b、第三直流电源101c、第四直流电源101d以及第五直流电源101e。其中，本实施例中，第一直流电源101a、第二直流电源101b、第四直流电源101d以及第五直流电源101e优选地为程控电源，其能够在测试过程控制装置102的控制下向外提供电能。

由于变流器模块测试过程为高压大电流操作，因此为了提高***运行的可靠性和安全性，本实施例中，第一直流电源101a优选地采用高压程控直流电源DSP4000-2A来实现，第一直流电源101a能够向被测变流器模块105提供0～4000W的直流电，第二直流电源101b优选地采用N5770A来实现，第二直流电源101b能够向被测变流器模块的控制部分提供110V直流电。第三直流电源101c优选地采用PXC-2903148来实现，第三直流电源101c能够向测试过程控制装置102以及自动测量装置104中的部分用电器件提供24V直流电。第四直流电源101d优选地采用IPD-12003SLU来实现，第四直流电源101d能够向自动测量装置104中的高压接触器线圈提供110V直流电。第五直流电源101e优选地采用IPD-3303SLU来实现，第五直流电源101e能够向脉冲分配装置103输出24V直流电。

需要指出的是，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，供电装置101还可以采用其它合理的电源器件或电路来实现，本发明不限于此。

脉冲分配装置103与测试过程控制装置102以及被测变流器模块105连接，其能够在测试过程控制装置102的控制下向被测变流器模块105提供脉冲驱动信号，从而使得被测变流器模块105中相应的IGBT运行，这样也就可以对运行的IGBT进行测试。

测试过程控制装置102与供电装置101以及脉冲分配装置103连接，其用于向供电装置101以及脉冲分配装置103发送相应的控制信号，以使得供电装置101向被测变流器模块105和测试过程控制模块102中的用电器件提供电能，并使得脉冲分配装置103生成相应的脉冲驱动信号并将该脉冲驱动信号发送至被测变流器模块105。

本实施例中，如图2所示，根据实际需要，该变流器模块测试***还可以包含产线OPC服务器201和MES信息装置203。其中，产线OPC服务器201通过产线以太网交换机202与MES信息装置203连接。本实施例中，在测试开始前，自动化的产线OPC服务器201会定时查询MES信息装置203中的变流器模块生产订单信息。如果产线OPC服务器201从MES信息装置203中查询到变流器模块生产订单信息时自动将变流器模块生产订单信息下载至服务器上。

在完成变流器模块生产订单信息的下载后，产线OPC服务器201会根据上述变流器模块生产订单信息确定在制变流器信息，并将该在制变流器信息传输至与之连接的测试过程控制装置102，以由测试过程控制装置102根据该在制产品型号配置对应的测试程序序列。此外，测试过程控制装置102在完成测试程序序列的配置后，还可以完成对当前各个子模块的初始化以及资源配置，从而为即将开始的变流器模块的测试做准备。

为了提高该变流器模块测试***的自动化水平，本实施例中，如图2所示，该变流器模块测试***还可以包含产线端数据采集装置204。产线端数据采集装置204与测试过程控制装置102连接，其能够检测被测变流器模块是否进入或者离开测试工位，并对应地生成在位指示信号或离位指示信号，同时将上述在位指示信号或离位指示信号发送至测试过程控制装置102。

本实施例中，测试过程控制装置102在接收到在位指示信号并且接收到测试启动信号时，其会向供电装置101发送相应的控制信号，以控制供电装置101向被测变流器模块105提供电能。

具体地，产线端数据采集装置204优选地包括RFID信息采集模块，测试过程控制装置102优选地包括产线主PLC模块214和测试控制模块205。其中，产线端数据采集装置204在读取到在制变流器模块托盘进入测试工位时，工位上的接线指示灯将会自动点亮，以提醒操作员连接测试线束。同时，安全门电磁锁将失效以允许操作人员进行开门接线操作。USB6525数字IO将接收到的工位“运行”状态标志发送给产线主PLC模块214。当操作人员完成接线操作后，线束在位信号将失效，操作人员关闭安全门并同时启动开始测试按钮来向测试过程控制装置102发送测试启动信号，从而开始对该变流器模块的自动测试流程。此时测试控制模块将会控制供电装置101来给被测变流器模块105上电，同时启动自动测量装置104来对被测变流器模块进行相应的数据测量。测试过程控制装置102会控制脉冲分配装置103生成并输出相应的脉冲驱动信号，从而实现对被测变流器模块105中功率单元的测试。

图3示出了本实施例中脉冲分配装置103的结构示意图。

本实施例中，为测试不同类型、系列的变流器模块，脉冲分配装置103所输出的IGBT脉冲驱动信号特性可重置。具体地，如图3所示，测试控制模块能够根据当前在制产品型号来选择脉冲驱动信号生成模块301的程序烧录文件，测试控制模块205经XILINX仿真器302将该程序烧录文件通过JATG编程接口303烧录到脉冲驱动信号生成模块301自身的存储器中，实现存储器中程序匹配至当前在制产品信号的IGBT驱动脉冲特性。

本实施例中，脉冲信号生成模块301优选地采用CPLD可编程逻辑器件来实现。当然，在本发明的其它实施例中，脉冲信号生成模块301还可以采用其它合理的器件或电路来实现，本发明不限于此。

开关量信号调模块304会将从测试过程控制装置中的测试工位PLC模块206传输来的开关量信号进行隔离调理后传输至与之连接的第一缓冲器305，以后第一缓冲器305进行处理后传输至与之连接的脉冲驱动信号生成模块301。

脉冲驱动信号生成模块301能够根据识别到的开关量值生成并输出对应通道的脉冲驱动信号，并将该脉冲驱动信号传输至与之连接的第二缓冲器306，随后再经过信号整形模块307的整形滤波后传输至光纤收发器308，从而由光纤收发器308发送至被测变流器模块105。

本实施例中，信号整形模块307优选地采用施密特整形电路。当然，在本发明的其它实施例中，信号整形模块307还可以采用其它合理的器件或电路来实现，本发明不限于此。

同时，需要指出的是，在本发明的其它实施例中，脉冲分配装置103还可以采用其它合理的电路或器件来将脉冲驱动信号发送至被测变流器模块105，本发明同样不限于此。

本实施例中，脉冲分配装置103优选地从测试工位PLC模块接收16路DC24V开关量信号，并最终输出16路IGBT脉冲驱动信号。当然，在本发明的其它实施例中，脉冲分配装置103所接收和/或输出的信号的路数值还可以为其它合理值(例如10路IGBT脉冲驱动信号等)，本发明不限于此。

再次如图2所示，本实施例中，自动测量装置104优选地包括：电容充电模块207和第一电压检测电路208。其中，电容充电模块207连接在供电装置101与被测变流器模块105之间。第一电压检测电路208与电容充电模块207连接，其能够测量电容充电模块207两端的电压，并将生成的第一电压信号传输至测试工位PLC模块206。

具体地，本实施例中，测试工位PLC模块206会判断上述第一电压信号所表征的电压是否大于或等于预设充电电压。其中，如果第一电压信号所表征的电压大于或等于预设充电电压，测试工位PLC模块206则会向脉冲分配装置103发送相应的开关量信号，以使得脉冲分配装置103能够输出相应的脉冲驱动信号，并通过该脉冲驱动信号来驱动被测变流器模块105中的相应IGBT运行。

本实施例中，自动测量装置104优选地还包括：主回路切换模块209、电感负载模块210、电流检测模块211、第二电压检测电路212以及安全放电模块213。其中，主回路切换模块209包括第一切换单元和第二切换单元。第一切换单元与被测变流器模块的各个输出端口对应连接，第二切换单元与电容充电模块连接。电感负载模块210连接在第一切换单元与第二切换单元之间，第一切换单元和第二切换单元能够配合地将被测变流器模块105的指定输出端口与电容充电模块207的正极或负极之间的导电回路导通。

电流检测电路211与电感负载模块210连接，其用于检测流经电感负载模块210的电流，得到检测电流信号。第二电压检测电路212与被测变流器模块105的各个输出端口连接，其用于检测被测变流器模块105的各个输出端口与电容充电模块207的正极或负极之间的电压，并得到相应的检测电压信号。

图4示出了本实施例中自动测量装置的具体结构示意图。

如图4所示，本实施例中，被测变流器模块105包括IGBT V1～V10，电容充电模块207包括电容C1，电容C1的正极与负极分别与被测变流器模块105的输入端正极和输入端负极连接，同时，电容C1的正极通过一可控开关KM0与高压直流电源的正极连接。

与被测变流器模块的输出端口的数量相对应的，第一切换单元包括五个可控开关(即第一可控开关KM1、第二可控开关KM2、第三可控开关KM3、第四可控开关KM4和第五可控开关KM5)。其中，这五个可控开关的第一端分别与被测变流器模块105的五个输出端口对应连接，这五个可控开关的第二端则均与电感负载模块210的第一端连接。

本实施例中，电流检测电路211优选地包括高压电流探头H1，高压电流探头H1设置在第二切换单元与电感负载模块210的第二端之间，这样其也就可以检测流经电感负载模块的电流值，从而得到检测电流信号。具体地，本实施例中，电感负载模块210中的电感L1优选地为可调电感，该可调电感L1的调节范围优选地为0～40nH。当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，电感负载模块210还可以选用其它可调范围的可调电感，本发明不限于此。

如图4所示，本实施例中，第二切换单元优选地包括第六可控开关KM6和第七可控开关KM7。其中，第六可控开关KM6和第七可控开关KM7的第一端均与电流检测电路211连接，第六可控开关KM6和第七可控开关KM7的第二端分别与电容充电模块的正极和负极连接。

安全放电模块213优选地包括第八可控开关KM8、第九可控开关KM9以及第一放电电阻R1和第二放电电阻R2。其中，第八可控开关KM8与第一放电电阻R1串联形成的电路的第一端与电容充电模块的正极连接，第二端与电容充电模块的负极连接。类似地，第九可控开关KM9与第二放电电阻R2串联形成的电路的第一端与电容充电模块的正极连接，第二端与电容充电模块的负极连接。

第二电压检测电路212与被测变流器模块105的各个输出端口连接，其用于检测被测变流器模块105的各个输出端口与电容充电模块207的正极或负极之间的电压，从而得到相应的检测电压信号。

具体地，如图4所示，本实施例中，第二电压检测电路212优选地包括第三切换单元和第四切换单元。与第一切换单元类似的，与被测变流器模块的输出端口的数量相对应的，第三切换单元同样包括五个可控开关(即第十可控开关KM10、第十一可控开关KM11、第十二可控开关KM12、第十三可控开关KM13和第十四可控开关KM14)。其中，这五个可控开关的第一端分别与被测变流器模块105的五个输出端口对应连接，这五个可控开关的第二端共连并与第一高压差分检测点T2_1连接。

本实施例中，第四切换单元优选地包括第十五可控开关KM15和第十六可控开关KM16。其中，第十五可控开关KM15和第十六可控开关KM16的第一端共连并与第二高压差分检测点T2_2连接，第十五可控开关KM15和第十六可控开关KM16的第二端分别与电容充电模块207的正极和负极连接。

本实施例中，为确保测试过程中的安全，安全放电模块中的第九可控开关KM9为常闭、第十可控开关KM10为常开，这样当***异常掉电时第九可控开关KM9也能有效将被试件端残余电量泄放掉。

为了更加清楚地阐述本实施例所提供的变流器模块的测试***的工作原理以及工作过程，以下结合图5所示的该测试***的工作流程图来对该***作进一步地说明。

如图5所示，在测试开始前，该***将在步骤S501中对各控制单元和子模块执行初始化。自动化产线的OPC服务器会在步骤S502中定时查询MES信息装置中的变流器模块生产订单信息，当从MES信息装置中查询到变流器模块生产订单信息时，产线OPC服务器会自动将该订单信息下载至服务器上，并在步骤S503中将该订单信息中的当前在制产品型号(即在制变流器信息)下载至产线主PLC中。

产线主PLC会在步骤S504中将在制产品型号发送至测试控制模块，这样测试控制模块便会在步骤S505中依据当前在制产品型号配置对应的测试程序序列，并完成当前各个子模块的资源配置。

产线主PLC模块会在步骤S506中通过产线端数据采集装置(例如RFID信息采集模块)来读取在制产品托盘是否进入工位。其中，当产线主PLC通过RFID信息采集模块读取到在制变流器模块托盘进入测试工位时，工位上的接线指示灯将会自动点亮，从而提醒操作员连接测试线束，同时安全门电磁锁将失效允许开门接线操作，同时，USB6525数字I/O将工位“运行”状态标志发送给产线主PLC模块。产线主PLC模块会在步骤S507中将托盘入位信号传输至测试控制模块。

在步骤S508中，***会判断被测试件(即被测变流器模块)是否完成接线。当接线完毕后，线束在位信号失效，操作员关闭安全门，同时启动开始测试按钮，测试***将启动自动测试流程。此时测试控制模块将在步骤S509中依据测试程序序列程序地控制程控直流电源给被测变流器模块上电，同时启动第一电压检测电路来监测充电电容两端的电压。本实施例中，第一电压检测电路优选地采用34460A万用表来实现，当然，在本发明的其它实施例中，第一电压检测电路还可以采用其它合理的器件或电路来实现，本发明不限于此。

***会在步骤S510中根据第一电压检测电路所传输来的电压信号来判断电容充电电压(即电容充电电路两端的电压)是否达到预设充电电压。其中，当电容充电电压达到预设充电电压时，脉冲分配装置会在步骤S511中输出相应相序上管IGBT或下管IGBT脉冲驱动信号，并且在步骤S512中将测试相序路由切换至主回路和检波测试回路。即，***会在步骤S512中同步路由闭合电感负载回路高压接触器(即主回路路由切换模块中的可控开关)和检波测试回路高压接触器(即第二电压检测回路中的可控开关)。

此时，TDS3012C双通道示波器的高压差分探头分别与第一高压差分检测点T2_1和第二高压差分检测点T2_2连接，其能够通过高压差分探头来在步骤S513中测试采集检波测试回路的电压波形，同时，高压电流探头将测试采集电感负载回路的电流波形，并将测量采集到的波形数据与程序预设合格判据进行比对，记录比对结果。测量采集完毕后，该***会在步骤S514中将安全放电模块闭合来启动放电回路，从而利用安全放电模块来吸收回路中的残余电量，并开始下一轮测试序列的执行。

该***会在步骤S515中判断所有测试序列是否执行完毕，如果所有测试序列执行完毕，那么也就表示所有相序IGBT均测试完毕，此时该***会在步骤S516中通过测试控制模块来关闭程控直流电源的输出(即关闭被试件和各子模块的供电)，并在步骤S517中将测试结果发送至产线主PLC模块，进而将测试报表数据测试报表数据上传给MES信息***。

同时，该***会在步骤S518中判断被试件是否完成拆线，如果被试件完成拆线，那么***则会在步骤S519中控制测试路由子***复位。具体地，当所有测试序列执行完毕后，工位上的拆线指示灯将会自动点亮，安全门电磁锁失效允许开门拆线操作，此时操作员须将拆除的线束归位后线束在位信号才能有效。那么当操作员关闭安全门，启动开始测试按钮后，测试路由***完成复位，在制变流器模块托盘将会在步骤S520中被移出测试工位，从而完成整个测试流程。

本实施例中，第一电压检测电路208优选地采用34460A万用表来实现。测试控制模块控制自动供电装置给被试变流器模块上电时，会同时启动34460A万用表来监测电容充电模块两端的电压。第二蒂电压检测电路212优选地采用TDS3012C双通道示波器来实现，TDS3012C双通道示波器的高压差分探头将测试采集检波测试回路的电压波形，高压电流探头将测试采集负载回路的电流波形，并将测量采集到的波形数据与程序预设合格判据进行比对，记录比对结果。

以下结合图6所示的A相测试流程示意图来对自动测试模块的具体工作过程作进一步的说明。

如图6所示，以相序A为例，测试开始前***会在步骤S601中执行测试程序、测试工位PLC初始化等操作，随后在步骤S602中闭合可控开关KM0，并在步骤S603中启动高压直流稳压电源给电容充电模块充电。

该***会在步骤S604中判断电容充电电压是否达到预设充电电压。当34460A万用表监测到电容充电电压到达程序预设值(即预设充电电压)时，测试程序将在步骤S605中判断此时需要进行A相上管IGBT测试还是下管GIBT测试。其中，如果进行A相上管IGBT测试，那么此时***会在步骤S606中利用脉冲分配装置输出A相上管脉冲驱动信号，随后该***会在步骤S607中控制可控开关KM7闭合，这样程控高压直流电源将会为被测变流器模块上电。

同时，该***还会在步骤S608中闭合可控开关KM1、可控开关KM7、可控开关KM10和可控开关KM16。可控开关KM1和可控开关KM7闭合能够使得被测变流器模块的A相输出端口与程控高压直流电源的负极之间的导电回路导通，这样也就使得负载回路导通。而可控开关KM10的闭合能够使得被测变流器模块的A相输出端口与第一高压差分检测点T2_1之间的电连接导通，而可控开关KM16的闭合则能够使得程控高压直流电源的负极与第二高压差分检测点T2_2之间的电连接导通。这样该***也就可以在步骤S609中利用电流检测电路来采集A相主回路电流波形并在步骤S610中利用第二电压检测电路来采集A相检波回路正相电压波形。

随后，该***会在步骤S616中闭合可控开关KM8，从而启动放电回路。在放电回路放电过程中，该***还会在步骤S617中判断电容放电电压(即电容充电模块两端的电压)是否为0。如果电容放电电压为0，则表示该***已经完成放电，这样也就表示对A相上管IGBT测试过程的结束。

类似地，如果该***在步骤S605中判断出此时需要对A相下管IGBT进行测试，那么此时***会在步骤S611中利用脉冲分配装置输出A相下管脉冲驱动信号，随后该***会在步骤S612中控制可控开关KM0闭合，这样程控高压直流电源将会为被测变流器模块上电。

同时，该***还会在步骤S613中闭合可控开关KM1、可控开关KM6、可控开关KM10和可控开关KM15。可控开关KM1和可控开关KM6闭合能够使得被测变流器模块的A相输出端口与程控高压直流电源的正极之间的导电回路导通，这样也就使得负载回路导通。而可控开关KM10的闭合能够使得被测变流器模块的A相输出端口与第一高压差分检测点T2_1之间的电连接导通，可控开关KM15的闭合则能够使得程控高压直流电源的正极与第二高压差分检测点T2_2之间的电连接导通。这样该***也就可以在步骤S614中利用电流检测电路来采集A相主回路电流波形并在步骤S615中利用第二电压检测电路来采集A相检波回路正相电压波形。

随后，该***会在步骤S616中闭合可控开关KM8，从而启动放电回路。在放电回路放电过程中，该***还会在步骤S617中判断电容放电电压(即电容充电模块两端的电压)是否为0。如果电容放电电压为0，则表示该***已经完成放电，这样也就表示对A相下管IGBT测试过程的结束。

现有技术中对于变流器模块的测试智能采用人工手动测试的方式，这种方式测试一台变流器模块通常需要半个小时以上，测试效率极其低下。在大批量的产品生产测试时，这种人工测试的方式所存在的效率低下的问题更为突出，严重阻碍了产品的交付过程。

然而本发明所提供变流器模块测试***能够极大地提高变流器模块的测试效率。该***测试一台变流器模块的时间通常能够小于或等于5分钟，从而能够有效满足自动化生产线节拍时间要求。

同时，本发明所提供的测试***能够实现测试设备与自动化生产线融合及MES信息***交互，产线主PLC可对测试设备工作状态进行实时监控，并将测试结果报表将自动上传至MES信息***。

现有的测试技术所需要的IGBT驱动脉冲需要人工手动控制，并且脉冲特性不可重置，容易造成误操作。然而本发明所提供的测试***在对变流器模块的测试过程中不需要人工进行干预，***的主回路路由切换模块和测量路由切换模块能自动匹配测试路径完成自动测量和数据采集。同时，***中的脉冲分配装置能够根据不同类型、系列的变流器模块特性自动匹配IGBT驱动脉冲输出。

此外，本发明所提供的***中安全放电模块中的开关KM8为常闭状态、KM9为常开状态。当***异常掉电时，开关KM8仍能有效地将被试件残余电量泄放掉，从而充分保证安全放电的有效性。同时，***的被试件与控制设备供电电源完全隔离，从而杜绝因被试件异常造成的测试设备二次损伤。此外，在安全执行逻辑上，***中各种断电、上电都有互锁功能，从而充分保证操作的安全性。本发明所提供的测试***的测试参数覆盖广，优选地可兼容最大输入电压DC4000V，功率最大1200KW的全系变流器模块。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种变流器模块测试***，其特征在于，所述***包括：

供电装置，其用于为被测变流器模块以及测试***中的用电器件供电；

脉冲分配装置，其与所述被测变流器模块连接，用于为所述被测变流器提供脉冲驱动信号；

测试过程控制装置，其与所述脉冲分配装置和供电装置连接，用于向所述供电装置和脉冲分配装置发送相应的控制信号，以使得所述供电装置向所述被测变流模块和测试过程控制模块的用电器件提供电能，并使得所述脉冲分配装置生成相应的脉冲驱动信号并将所述脉冲驱动信号发送至所述被测变流器模块；

自动测量装置，其与所述测试过程控制装置连接，用于根据所述测试过程控制装置所发送来的控制指令对所述被测变流器模块进行相应的功能测试；

其中，所述脉冲分配装置包括：开关量信号调理模块，其与所述测试过程控制装置连接，用于对所述测试过程控制装置所发送来的开关量信号进行隔离调理；

第一缓冲器，其与所述开关量信号调理模块连接；

脉冲驱动信号生成模块，其与所述第一缓冲器连接，用于根据隔离调理后的开关量信号生成并输出对应通道的脉冲驱动信号；

第二缓冲器，其与所述脉冲驱动信号生成模块连接；

信号整形模块，其与所述第二缓冲器连接。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括产线OPC服务器和MES信息装置，其中，所述产线OPC服务器配置为查询所述MES信息装置中的变流器模块生产订单信息，并在查询到变流器模块生产订单信息时下载所述变流器模块生产订单信息，将所述变流器模块生产订单信息中的在制变流器信息传输至所述测试过程控制装置，以由所述测试过程控制装置根据所述在制变流器信息配置对应的测试程序序列。

3.如权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述***还包括：

产线端数据采集装置，其与所述测试过程控制装置连接，用于检测被测变流器模块是否进入或者离开测试工位，对应地生成在位指示信号或离位指示信号，并将所述在位指示信号或离位指示信号发送至所述测试过程控制装置。

4.如权利要求3所述的***，其特征在于，当接收到在位指示信号并且接收到测试启动信号时，所述测试过程控制装置配置为向所述供电装置发送相应的控制信号，以控制所述供电装置向所述被测变流器模块提供电能。

5.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述自动测量装置包括：

电容充电模块，其连接在所述供电装置与被测变流器模块之间；

第一电压检测电路，其与所述电容充电模块连接，用于测量所述电容充电模块两端的电压，并将生成的第一电压信号传输至所述测试过程控制装置。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述测试过程控制装置配置为判断所述第一电压信号所表征的电压是否大于或等于预设充电电压，如果是，则向所述脉冲分配装置发送相应的控制信号，以使得所述脉冲分配装置生成相应的脉冲驱动信号并将所述脉冲驱动信号传输至所述被测变流器模块。

7.如权利要求5或6所述的***，其特征在于，所述自动测量装置还包括：

主回路路由切换模块，其包括第一切换单元和第二切换单元，其中，所述第一切换单元与所述被测变流器模块的各个输出端口对应连接，所述第二切换单元与所述电容充电模块的连接，所述第一切换单元和第二切换单元配合地将所述被测变流器模块的指定输出端口与所述电容充电模块的正极或负极之间的导电回路导通；

电感负载模块，其连接在所述第一切换单元和第二切换单元之间；

电流检测电路，其与所述电感负载模块连接，用于测量流经所述电感负载模块的电流，得到检测电流信号；

第二电压检测电路，其与所述被测变流器模块的各个输出端口连接，用于检测所述被测变流器模块的指定输出端口与所述电容充电模块的正极或负极之间的电压，得到检测电压信号。

8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述被测变流器模块包括多个结构相同的桥臂，各个桥臂包括上管IGBT和下管IGBT，其中，

当对一桥臂中的上管IGBT进行测试时，所述第一切换单元和第二切换单元在所述测试过程控制装置的控制下将对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的负极之间的导电回路导通，同时，所述第二电压检测电路配置为检测对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的负极之间的电压；

当对一桥臂中的下管IGBT进行测试时，所述第一切换单元和第二切换单元在所述测试过程控制装置的控制下将对应于被测下管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的正极之间的导电回路导通，同时，所述第二电压检测电路配置为检测对应于被测上管IGBT的输出端口与所述电容充电模块的正极之间的电压。

9.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述自动测量装置还包括：

安全放电模块，其连接在所述电容充电模块的正极与负极之间，用于吸收导电回路中的剩余电能。

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