微控交流牽引電機(jī)輪對(duì)組空轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)適用大功率交流傳動(dòng)機(jī)車（包括HX2、HXD3）裝配好的轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)單元（輪對(duì)電機(jī)組裝）的磨合工序例行試驗(yàn)，同時(shí)能滿足大批量連續(xù)調(diào)試的要求。該設(shè)備滿足HXD等和諧機(jī)車機(jī)車交流牽引電機(jī)檢修后進(jìn)行各項(xiàng)空轉(zhuǎn)性能試驗(yàn)，包括啟動(dòng)試驗(yàn)、空轉(zhuǎn)試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、環(huán)境溫濕度檢查等。試驗(yàn)臺(tái)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能控制，并且具備手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作功能，可實(shí)時(shí)顯示測(cè)量參數(shù)的大小、波形，可人工或自動(dòng)定時(shí)保存和打印測(cè)試結(jié)果，具有網(wǎng)絡(luò)接口，具有超速、過壓、過流、短路報(bào)警保護(hù)功能。

二、設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)性能

試驗(yàn)臺(tái)主要包括：控制系統(tǒng)（含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）、3套獨(dú)立的交流變頻輸出電源柜、1套鑄鐵平臺(tái)和1套轉(zhuǎn)向架試驗(yàn)支撐工裝。設(shè)備工裝設(shè)計(jì)能滿足整個(gè)轉(zhuǎn)向架的跑合試驗(yàn)要求。

試驗(yàn)臺(tái)具備三臺(tái)電機(jī)同時(shí)試驗(yàn)的能力（采用延時(shí)順序啟動(dòng)）。該試驗(yàn)臺(tái)具有獨(dú)立的電阻制動(dòng)功能，能將高速運(yùn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降為零位；對(duì)電機(jī)的電壓或轉(zhuǎn)速的調(diào)整近似PID調(diào)節(jié)功能，使電機(jī)迅速達(dá)到所規(guī)定的轉(zhuǎn)速或電壓要求；抗干擾能力強(qiáng)，其轉(zhuǎn)速或電壓的控制基本不受電網(wǎng)電壓及其它環(huán)境因素的影響；試驗(yàn)臺(tái)對(duì)試驗(yàn)的電機(jī)型號(hào)、編號(hào)、下車號(hào)、下車號(hào)、操作人都可輸入到電腦與試驗(yàn)電機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表保存，打印出來；試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)試驗(yàn)電壓、電流、正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間、反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間，以及溫度和轉(zhuǎn)速都是自動(dòng)的生成的；控制系統(tǒng)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)作為控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程自動(dòng)控制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、上傳聯(lián)網(wǎng)等功能；系統(tǒng)具有短路保護(hù)、接地保護(hù)、過載保護(hù)、急停保護(hù)及過熱保護(hù)等功能。

⑴試驗(yàn)臺(tái)具有手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種工作模式，具備轉(zhuǎn)向架正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能，可同時(shí)對(duì)一臺(tái)轉(zhuǎn)向架的3臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行試驗(yàn)，也可以單獨(dú)控制一個(gè)轉(zhuǎn)向架的各臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行試驗(yàn)。

⑵試驗(yàn)臺(tái)具有足夠的剛性和耐磨性，抗振性能好，在環(huán)境溫度-10℃～45℃、相對(duì)濕度45%～95%的條件下，能連續(xù)工作22小時(shí)，工作穩(wěn)定，適用三班制運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑶采用變頻變壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引電機(jī)的實(shí)際性能試驗(yàn)。性能穩(wěn)定，有良好的抗干擾能力，具有故障保護(hù)功能。轉(zhuǎn)速給定環(huán)節(jié)加緩啟動(dòng)措施，消除對(duì)設(shè)備、電網(wǎng)的沖擊?？烧崔D(zhuǎn)，并有突然換向報(bào)警和保護(hù)功能。

⑷具有電阻制動(dòng)功能，能將高速運(yùn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降為零，節(jié)省電機(jī)試驗(yàn)時(shí)間，提高試驗(yàn)效率。

⑸試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)采用的模塊式標(biāo)準(zhǔn)總線布置，便于故障處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作直觀簡便、安全可靠，易于維護(hù)和保養(yǎng)。

⑹設(shè)備和儀器的金屬構(gòu)件除裝配表面和電鍍表面外，都設(shè)進(jìn)行除銹處理和油漆防護(hù)。

⑺試驗(yàn)臺(tái)的零件、儀表、面板指示、結(jié)果報(bào)告及全部圖紙資料的計(jì)量單位設(shè)全部采用國際單位（SI）；所有儀表、零部件的設(shè)計(jì)、制造及所用材料設(shè)符合ISO和IEC標(biāo)準(zhǔn)或其他同等國家標(biāo)準(zhǔn)。

⑻試驗(yàn)臺(tái)選用材料制造，所選用的機(jī)械、電器電子組件是很好的、的、成熟的、可靠的系列產(chǎn)品，屬于國內(nèi)外廠家產(chǎn)品。

⑼電機(jī)在空載運(yùn)行條件下，在不同轉(zhuǎn)速下，觀察與電刷、軸承，機(jī)械等情況。

⑽試驗(yàn)臺(tái)分主輔回路及外測(cè)電壓表回路，以滿足交流牽引電機(jī)試驗(yàn)要求。

⑾實(shí)驗(yàn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)采集輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)速、正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間、反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間，溫度等參數(shù)。噪聲、耐壓使用獨(dú)立檢測(cè)儀人工檢測(cè)，人工將檢測(cè)結(jié)果輸入電腦?？衫L制時(shí)間—溫度、電流、電壓、轉(zhuǎn)速曲線圖。數(shù)字顯示全時(shí)段溫度、電流、電壓、轉(zhuǎn)速大峰值。

試驗(yàn)臺(tái)主要給功能如下：

1)試驗(yàn)平臺(tái)：采用鑄鐵平臺(tái)，臺(tái)面經(jīng)過加工，平面度滿足試驗(yàn)工裝調(diào)整的要求，方便試驗(yàn)工裝前后左右調(diào)整、移動(dòng)、安裝和拆卸；試驗(yàn)平臺(tái)具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定度和抗震能力，轉(zhuǎn)向架高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平臺(tái)自身的振動(dòng)和變形不能影響振動(dòng)測(cè)量；

2)試驗(yàn)工裝：整個(gè)試驗(yàn)工裝由1套轉(zhuǎn)向架安裝試驗(yàn)工裝組成，滿足轉(zhuǎn)向架整體跑合試驗(yàn)要求。安裝后的車軸中心線保持水平。工裝能方便試驗(yàn)轉(zhuǎn)向架的安裝和拆卸；工裝采用鋼材制作，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，經(jīng)過應(yīng)力消除處理，具有防工裝和試驗(yàn)樣品傾倒和脫落等安全防護(hù)機(jī)構(gòu)或裝置；

3)操作臺(tái)：符合人機(jī)工程學(xué)，觀察直觀。計(jì)算機(jī)顯示器、操作按鈕/開關(guān)、指示燈、儀表等布置在前面板上，根據(jù)轉(zhuǎn)向架的3個(gè)驅(qū)動(dòng)單元試驗(yàn)時(shí)操作直觀方便的原則分區(qū)布置，主要包括：進(jìn)線電壓、電流儀表監(jiān)測(cè)；每套驅(qū)動(dòng)單元試驗(yàn)的電流、頻率、溫度、轉(zhuǎn)速、運(yùn)行時(shí)間儀表監(jiān)測(cè)及相應(yīng)工作狀態(tài)指示/警示燈、工作按扭、手動(dòng)/自動(dòng)操作檔位開關(guān)、手動(dòng)調(diào)速、緊急按鈕；保護(hù)監(jiān)測(cè)；環(huán)境溫度儀表監(jiān)測(cè)。檢修方便，前后設(shè)有檢修門。交流電源線和信號(hào)線相互隔離、分別布線。

4)計(jì)算機(jī)：工控機(jī)配置不低于：Intel雙核CPU 1.8GHz處理器、200G 7200轉(zhuǎn)硬盤、1G DDRII內(nèi)存、4個(gè)USB口、19寸液晶顯示器、中文簡體Windows XP、防水鍵盤、光電鼠標(biāo)。配置1臺(tái)報(bào)表激光打印機(jī)（可打印A4紙）。

5)測(cè)控軟件：軟件能同時(shí)監(jiān)控1個(gè)轉(zhuǎn)向架的3臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元試驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，也可以進(jìn)行2臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元或1臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元試驗(yàn)分析。所有設(shè)置參數(shù)和試驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)庫要加密，能分車型、車號(hào)、驅(qū)動(dòng)單元編碼、日期段查詢歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，能顯示和打印檢測(cè)結(jié)果報(bào)告，能提供數(shù)據(jù)備份。具有網(wǎng)絡(luò)接口，具有自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的功能。能實(shí)時(shí)顯示（數(shù)字和彩色圖示雙重顯示）驅(qū)動(dòng)單元試驗(yàn)的振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速、電流、電源頻率和試驗(yàn)計(jì)時(shí)，能實(shí)時(shí)顯示環(huán)境溫度。能設(shè)置各試驗(yàn)點(diǎn)的振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速、電流、電源頻率的上下限值，當(dāng)實(shí)測(cè)值超過上下限值時(shí)立即給出聲光顏色報(bào)警。自動(dòng)測(cè)試模式下，至少按兩個(gè)試驗(yàn)工作段進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)試驗(yàn)段的試驗(yàn)速度和試驗(yàn)時(shí)間由用戶預(yù)先設(shè)置。能顯示每個(gè)振動(dòng)、溫度傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)曲線，各個(gè)曲線用不同顏色表示，能清楚的分辨出來。

6)單套試驗(yàn)系統(tǒng)：每套試驗(yàn)系統(tǒng)能獨(dú)立試驗(yàn)轉(zhuǎn)向架上的1臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元，主要包括：1臺(tái)交流變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)柜、1套監(jiān)測(cè)保護(hù)（主要包括：電機(jī)電流和頻率監(jiān)測(cè)，溫度、振動(dòng)和轉(zhuǎn)速測(cè)量，計(jì)時(shí)，過流保護(hù)，故障檢測(cè)、報(bào)警、緊急自動(dòng)/手動(dòng)停車處置等）、操控中心的獨(dú)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(shè)有過載保護(hù)。

7)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)柜：其中變頻器為西門子交流矢量變頻器。強(qiáng)制風(fēng)冷。配制動(dòng)單元，能讓電機(jī)快速制動(dòng)，且不會(huì)損壞變頻器和試驗(yàn)電機(jī)，制動(dòng)電阻20kW。有緊急停電時(shí)防止被試電機(jī)逆向發(fā)電向變頻器倒送電的保護(hù)措施。

8)本試驗(yàn)臺(tái)具有完善的診斷功能（監(jiān)視、顯示、報(bào)警、功能檢查、故障檢測(cè)、緊急自動(dòng)停車、隔離故障），每個(gè)報(bào)警設(shè)包括報(bào)警號(hào)、報(bào)警內(nèi)容及報(bào)警點(diǎn)；所有故障信息將通過指示燈或者文字顯示，并且出現(xiàn)故障和超過限值時(shí)設(shè)有聲光報(bào)警提示。

9)交流變頻器到被試驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)的銅接頭。從操控臺(tái)、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)柜等電器屏柜的電源線、檢測(cè)信號(hào)線通過電纜溝槽到達(dá)試驗(yàn)平臺(tái)，電源線和信號(hào)線設(shè)相互隔離，防止信號(hào)干擾。一個(gè)轉(zhuǎn)向架的3臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元同時(shí)試驗(yàn)時(shí)，為防止同時(shí)啟動(dòng)引起動(dòng)力電源過載，采用逐臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)。試驗(yàn)臺(tái)抗干擾能力強(qiáng)，噪聲低。