【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及内燃机车电气试验，具体涉及一种用于电气试验的无级调节负载电阻装置及调节方法。
技术介绍
1、近年来，铁路运输高速发展，铁路运输安全关系着国计民生.因此，对机车各种部件的性能要求都非常高，内燃机车在出厂或者检修时需要经过试验台进行严格的试验验证，内燃机车总装后，为保证设备、部件的组件正确运行可靠，并能发挥所要求的功率和规定的工作特性，必须进行恒功率负载试验，以检验柴油机的各项热工参数和机械摩擦副的磨合情况。目前内燃机车负载试验有两种方式，一种是水阻负载试验，最大优点是可以实现连续调节，缺点是占地面积太大，需要使用大量水资源，环境污染严重，维护保养较复杂。另外一种负载试验是干阻负载试验，其优点是环境污染少，操作较简单，但是由于传统的干阻试验台采用晶闸管作为电阻主电路的开关元件，受晶闸管本身缺陷制约，控制电路复杂，开关频率小，反向判断难，需要反向判断电路，驱动功率大，造价成本相对较高，且无法实现无级可调。另外部分电路是通过调节晶闸管的导通角实现负载功率的变化，对被试电源的电源质量会造成很大污染。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单、操作简便的用于电气试验的无级调节负载电阻装置及调节方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种用于电气试验的无级调节负载电阻装置，包括负载电阻单元和控制保护单元，所述负载电阻单元包括多个相互并联的电阻回路，各电阻回路中均包
4、优选地，所述开关模块为接触器或断路器或igbt或igct。
5、优选地，所述控制保护单元包括控制单元、转速采集模块、电流电压传感器和循环水控制机构；所述电流电压传感器与所述控制单元相连，用于采集被试品的电压电流并发送至控制单元；所述转速采集模块与所述控制单元相连，用于采集发电机的转速并发送至控制单元；所述控制单元通过循环水控制机构与所述电阻模块相连，所述开关模块与所述控制单元相连。
6、优选地，所述控制单元包括plc、plc控制模块和人机交互单元；所述plc分别与所述plc控制模块和人机交互单元相连。
7、优选地，所述控制单元包括plc或/和工位机。
8、优选地，所述人机交互单元包括触摸显示屏。
9、本专利技术还公开了一种基于如上所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置的调节方法，包括步骤：
10、初始化：确认各开关模块通断正常，且确认各开关模块均处于断开状态；
11、试验执行：控制保护单元控制部分干式电阻对应的开关模块以及部分水电阻对应的开关模块闭合，再调节对应水电阻的水位，使发电机的实际输出功率与理论输出功率相符。
12、优选地，其中干式电阻分别为r1～r(n-1)，水电阻为rn、r(n+1)，各电阻对应的开关模块为km1～km(n+1)；对应调节水电阻的水位的过程为：
13、假设试验台所需电阻最小阻值为α欧姆，最大电流值为β安，则r1～r(n-1)为干式电阻的阻值为nα欧姆，额定电流为则rn、r(n+1)的水电阻阻值从α欧姆～∞欧姆可调；
14、rn、r(n+1)为互通的水箱，当试验台需要从最大阻值慢慢调节至欧姆，先将rn作为可调电阻，先将rn水箱内的水抽干至r(n+1)水箱，此时rn为∞欧姆，r(n+1)为α欧姆，试验开始时kmn闭合、km(n+1)断开，将r(n+1)水箱内的水慢慢转至rn水箱内，rn水箱的阻值慢慢的由∞欧姆逐渐减小至α欧姆，当到达α欧姆时，kmn断开、km(n+1)闭合、km1闭合之后将rn水箱内的水慢慢转至r(n+1)水箱内，此时整体电阻值为α欧姆逐渐减小至欧姆；如此往复循环，直至整体电阻值降为欧姆；若需由欧姆慢慢加至∞欧姆，则是相反的过程。
15、优选地，在试验执行阶段，具体包括以下步骤：
16、s1、发电机理论特性曲线输入，直接通过“发电机理论特性曲线输入”读取特性表格数据；
17、s2、读取实时转速，实时获取当前发电机转速；
18、s3、预测发电机理论输出电压；
19、s4、预测需投入的总阻值；
20、s5、合上相应的干式电阻对应的开关模块及rn对应的开关模块；
21、s6、启动循环水控制机构，调节rn水位，使发电机的实际输出功率与理论输出功率符合要求；
22、s7、记录数据；
23、s8、发电机进入下一转速点，读取实时转速；
24、s9、判断实时转速是否增加，如是，则降低rn水位，rn阻值升高；如否，则升高rn水位，rn阻值降低，再进入步骤s15；
25、s10、判断功率是否符合要求，如是，则记录数据；如否，则降低rn水位，rn阻值升高；
26、s11、判断rn水位是否最低；如是，则将干式电阻对应开关模块分断一个，同时分断kmn，合上km(n+1)；
27、s12、接着降低r(n+1)水位，r(n+1)阻值升高；
28、s13、判断功率是否符合要求；如是，则记录数据，发电机进入下一转速点，读取实时转速，再进入步骤s13.1；如否，则降低r(n+1)水位，r(n+1)阻值升高；其中步骤s13.1的具体过程为：判断转速是否增加，如是，则进入步骤s12，如否，则进入步骤s17；
29、s14、判断r(n+1)水位是否最低；如是，则将干电阻接触器分断一个，同时分断km(n+1)，合上kmn；如否，则进入步骤s12；
30、接着降低rn水位，rn阻值升高，再进入步骤s10；
31、s15、判断功率是否符合要求；如是，则记录数据，发电机进入下一转速点，读取实时转速，再进入步骤s15.1；如否，则升高rn水位，rn阻值降低；其中步骤s15.1具体为：判断转速是否增加，如是则降低rn水位，rn阻值升高，再进入步骤s10，如否，则升高rn水位，rn阻值降低；
32、s16、判断rn水位是否最高；如否，则升高rn水位，rn阻值降低，进入步骤s15；如是，则将干式电阻对应开关模块合一个，同时分断kmn，合上km(n+1),进入步骤s17；
33、s17、升高r(n+1)水位，r(n+1)阻值降低；
34、s18、判断功率是否符合要求；如是，发电机进入下一转速点，读取实时转速，再进入步骤s18.1；如否，则升高r(n+1)水位，r(n+1)阻值降低，再进入步骤s19；其中步骤s18.1的具体过程为：判断转速是否增加，如是，则返回步骤s12，如否，则返回步骤s17；
35、s19、判断r(n+1)水位是否最高，如否，则进入步骤s17；如是，则将干式电阻对应开关模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，包括负载电阻单元和控制保护单元，所述负载电阻单元包括多个相互并联的电阻回路，各电阻回路中均包括相互串联的开关模块和电阻模块；其中部分电阻回路中的电阻模块为干式电阻，其它电阻回路中的电阻模块为水电阻；所述控制保护单元与各电阻回路的开关模块相连，用于控制各开关模块的通断以实现负载电阻的无级调节。
2.根据权利要求1所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述开关模块为接触器或断路器或IGBT或IGCT。
3.根据权利要求1或2所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述控制保护单元包括控制单元、转速采集模块、电流电压传感器和循环水控制机构；所述电流电压传感器与所述控制单元相连，用于采集被试品的电压电流并发送至控制单元；所述转速采集模块与所述控制单元相连，用于采集发电机的转速并发送至控制单元；所述控制单元通过循环水控制机构与所述电阻模块相连，所述开关模块与所述控制单元相连。
4.根据权利要求3所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述控制单元包括PLC
5.根据权利要求3所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述控制单元包括PLC或/和工位机。
6.根据权利要求4所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述人机交互单元包括触摸显示屏。
7.一种基于权利要求1～6中任意一项所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置的调节方法，其特征在于，包括步骤：
8.根据权利要求7所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置的调节方法，其特征在于，其中干式电阻分别为R1～R(n-1)，水电阻为Rn、R(n+1)，各电阻对应的开关模块为KM1～KM(n+1)；对应调节水电阻的水位的过程为：
9.根据权利要求7所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置的调节方法，其特征在于，在试验执行阶段，具体包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置的调节方法，其特征在于，在步骤S7之后，还包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，包括负载电阻单元和控制保护单元，所述负载电阻单元包括多个相互并联的电阻回路，各电阻回路中均包括相互串联的开关模块和电阻模块；其中部分电阻回路中的电阻模块为干式电阻，其它电阻回路中的电阻模块为水电阻；所述控制保护单元与各电阻回路的开关模块相连，用于控制各开关模块的通断以实现负载电阻的无级调节。
2.根据权利要求1所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述开关模块为接触器或断路器或igbt或igct。
3.根据权利要求1或2所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于，所述控制保护单元包括控制单元、转速采集模块、电流电压传感器和循环水控制机构；所述电流电压传感器与所述控制单元相连，用于采集被试品的电压电流并发送至控制单元；所述转速采集模块与所述控制单元相连，用于采集发电机的转速并发送至控制单元；所述控制单元通过循环水控制机构与所述电阻模块相连，所述开关模块与所述控制单元相连。
4.根据权利要求3所述的用于电气试验的无级调节负载电阻装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖泉华，陈天喜，许水平，李怡文，杨韬，胡耀，李清峰，贺梁，凌志辉，陈文姣，涂嵩，黄志国，周亚雄，范一平，尤勇，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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