客车逆变器充电机综合性能试验装置关键技术改造.doc

客车逆变器充电机综合性能实验装置技术改造技术研究报告乌鲁木齐车辆段11月25日目 录一、项目来源及选题目和意义- 1 -二、项目所涉研究综述- 3 -三、项目存在重要问题及解决方案- 9 -四、项目研究达到目和效果- 21 -五、项目研究技术创新点和难点- 24 -六、项目研究科学技术水平- 26 -七、经济社会效益分析- 26 -八、项目推广应用价值- 27 -九、下一步工作建议- 27 -一、项目来源及选题目和意义（一）项目来源1.乌鲁木齐车辆段于初集中配属25T型DC600V直供电客车312辆，后逐渐配属，当前已达到436辆。 8月份开始将陆续达到A3修程，铁总运【】29号铁路客车电气装置检修规则（试行）（如下简称新电规）于7月1日起开始实行，对DC600V客车逆变器及充电机A3修程中检测实验项目、原则和精度重新进行了规范和规定，全路既有DC600V客车逆变器充电机实验装置是按照铁运142号25T型客车检修规程(A1、A2、A3级修程）告知（如下简称旧电规）进行设计制造，新项目不能实验、检测达不到新原则。2.乌鲁木齐车辆段配属25T型DC600V直供电客车，逆变器及充电机分别由南京华士、四方所、铁科院、江苏新誉、武汉正远、株洲时代、北京鼎汉7个厂家生产，尽管铁总在铁道客车DC600V电源装置技术条件V1.01版中对车下电源硬件及接口进行了初步统型，但实际检修中还存在如下问题：（1）逆变器电源程序未统型。每个生产厂家逆变器电源运营程序不同，全路既有DC600V客车逆变器充电机实验装置不能与所有不同程序匹配。（2）充电机输出端加装模仿负载未统型。DC600V车下电源充电机生产厂家有在充电机输出端加装了模仿负载，有未加装 ，全路既有DC600V客车逆变器充电机实验装置无法按照新电规规定对所有充电机进行检测实验。因此，DC600V客车逆变器充电机实验装置技术改造势在必行。（二）选题目和意义既有DC600V客车逆变器充电机实验装置是按照原铁运142号旧电规进行设计制造，不能按照铁总运【】29号新电规新增原则进行检测实验。新电规于7月1日起开始实行后，我局配属DC600V直供电客车初次A3修，如果不对DC600V客车逆变器充电机实验装置进行技术改造，新电规新原则、新项目在A3修中无法贯彻，也不能实现对DC600V直供电客车不同厂家逆变器充电机检测实验兼容匹配，导致某些客车无法检修，直接对客车安全使用导致严重影响。我局配属DC600V直供电客车初次A3修时新电规开始实行，按照新电规原则进行DC600V直供电客车A3修，乌鲁木齐车辆段在全路各车辆段中属于首批次，技术改造既有DC600V客车逆变器充电机实验装置，使之满足新电规新规定，可以兼容匹配不同厂家逆变器充电机，为全路其他车辆段新电规贯彻起到了较好借鉴、引领和示范作用。二、项目所涉研究综述（一）对车下充电机和逆变器电源工作原理研究。以乌鲁木齐车辆段配属25T型DC600V直供电客车车下逆变器及充电机为研究对象。车下逆变器电源是把母线DC600V逆变成两路独立输出三相AC380V以及隔离输出单相AC220V,该电源重要为空调客车和相应供电制式客车或动车组空调设备及其他设备提供交流电源，使用IGBT作为开关器件，具备开关频率高，驱动简朴，损耗低，低次谐波接近为零等特点。逆变器在输出端使用LC滤波器以及EMI滤波器，保证输出为纯正弦波，同步采用各种抗干扰技术,电磁兼容性好,可靠性高；输入输出采用接触器隔离，使得逆变电源在故障时，自动实现电气上完全隔离和故障转换；采用先进单片机实现最新数字控制技术,对外部命令辨认，系统状态监视，故障部件诊断，实现实时全面管理和控制，通过RS485接口与列车网络连接，可以便地进行网络集中控制和信息查询，数据交互。DC600V/DC110V充电器是专门为DC600V供电系统客车开发设计。该充电器通过高频变换将DC600V转变成DC110V电，为客车蓄电池提供浮充电源，同步向其他直流负载供电。铁路客车3.5KVA单相逆变器集成了电力电子变换及微机控制技术，运用双极性SPWM智能逆变控制办法，实现将列车DC110V电压逆变为单相交流220V电压，为车厢上单相交流负载提供稳压、稳频纯净电源。具备完善过压、过流、欠压、过热、过载、短路等保护功能，模块运营状态可以通过控制板上数码管显示出来。单相220V交流电源负载涉及：紧急通风设备、影音模块、便利插座、冰箱等等。（二）对技术改造目的设定研究项目组在对实验对象车下充电机和逆变器电源工作原理研究基本上，对既有DC600V客车逆变器充电机实验装置软、硬件配备进行了系统进一步研究分析，对内部构造及工作原理全面进行理解理解和掌握，认真对铁总运【】29号新电规对提出新规定和规范进行了梳理，罗列出按照新电规原则对实现DC600V直供电客车不同厂家逆变器充电机检测实验兼容匹配所存在问题，以为既有DC600V客车逆变器充电机实验装置具备改造基本条件，通过改造硬件和重新编写实验装置软件程序可以实现。目的一：满足新电规新增及变化实验项点、原则规定。新电规相比较旧电规新增及变化实验项点和原则共有19项；其中DC600V/AC380V逆变器电源10项；DC600V/DC110V充电器8项；DC110V/AC220V单相逆变器1项，详细如下：1.DC600V/AC380V逆变电源（实验负载也可使用模仿负载，如下同）软启动性能实验使用AC380V用电负载，逆变器带载启动至稳定输出电压，时间不不不大于15s。稳定输出电压：3AC380V19V，频率：50Hz1Hz。模仿过度相实验逆变器正常工作时，切断DC600V输入电源，等待10s后，恢复DC600V输入，逆变器须在5560s内正常启动。（餐车为30s内启动）。联网通信实验综合控制柜触摸屏“车下电源”画面，能显示出逆变器工作内部电压值和无端障信息码“00”。双单元逆变器互备功能实验断开逆变器IDC600V输入电源，模仿逆变器I不能正常工作，另一台正常逆变器II应停止工作。延时30s3s后，进行热备转换，逆变器II重新带载启动，两台逆变器（I和II）输出端子均有交流三相电输出。断开逆变器IIDC600V输入电源时，逆变器I应能进行互备供电。输入过压保护实验 DC600V电源输入电压持续5min不不大于过压保护设定值（DC700V），逆变电源停止输出、发出故障硬线信号、通过网络发送故障代码。重新供DC600V电源，电压正常时，逆变电源应正常启动，消除故障硬线信号。保护动作时，主接触器、预充电接触器、输出接触器应处在断开状态。输入欠压保护实验 DC600V电源电压低于输入欠压保护设定值（DC500V），逆变电源进行欠压保护。输入欠压保护只通过网络传送信息代码，不给硬线信号。当输入电压恢复到DC540VDC10.8V时，逆变电源须正常输出。保护动作时，主接触器、预充电接触器、输出接触器应处在断开状态。输出电压稳定精度实验 逆变器输入电压在DC600V，按额定负载0、25%、50%、75%、100%、110%加载，测定各级负载稳态运营时输出电压值，按下列公式计算输出电压稳定精度，应不大于2.5%。n（%）=（U1-U）/U100%式中：U1各级负载状态下，三相输出电压平均值中最大值或最小值。U额定工况条件下，三相输出电压平均值。额定负载工况下，输入电压在540V660V范畴变化时，逆变器正常输出，输出电压稳定精度应不大于5%。降频降压输出实验 输入电压在500V540V范畴变化时，逆变电源按照V/f=380/50控制规律降压降频输出，最低输出频率不低于40Hz。抗负载突变能力实验 逆变器在20kW负载状态下稳定运营时，突加一台配套制冷压缩机或相似功率感性负载（如电机），逆变器应能正常运营，不容许发生停机或再启动现象。隔离变压器单相输出端突加感性负载（如电机，功率为150W）时，逆变器应能正常运营。三相电压不平衡度实验 三相平衡负载工况下，逆变器输出三相电压平均值与最大（或最小值）之差与平均值之比不不不大于2%。2. DC600V/DC110V充电器蓄电池欠压保护实验接通蓄电池（或模仿电源负载），使电源装置控制电路工作（或不加DC600V电源），蓄电池组开始放电，当蓄电池电压降到DC90VDC92V时，欠压保护继电器应输出欠压硬线信号；当蓄电池电压上升到DC96VDC98V时，欠压保护继电器应恢复。模仿过度相实验充电器正常工作时，切断DC600V输入电源10s后，再恢复供电，充电器应满足：软启动（从输入电源电压不低于490V5V开始到充电器正常输出为止）时间不超过14s。温度补偿充电性能实验充电器额定工况时，在非限流充电状态下，输出电压为DC115VDC125V，且应符合相相应温度补偿曲线。E3修时用外接电阻模仿温度，只须测量-20、20、50时输出电压达到目的值：DC123V、DC120V、DC118V，其输出电压精度为1.2V。限流充电特性实验充电器工作时应具备限流充电功能，限流保护值为 。输入过压保护实验DC600V电源电压不不大于输入过压保护设定值（DC700V），持续5min后，充电器进行输入过压保护，停止输出。充电器发出故障硬线信号、通过网络发送故障代码。重新供DC600V电源，电压正常时，充电器应正常启动，消除故障硬线信号。输入欠压保护实验DC600V电源电压已经低于输入欠压保护设定值（DC500V），充电器直流输出不能满足技术条件规定，进行欠压保护、停止输出。输入欠压保护只通过网络传送故障代码，不给硬线信号。当输入电压恢复正常时，充电器应正常输出。输出特性实验I 加载稳定性实验：将充电器输入电压稳定在DC600V，负载功率分别按20%、50%、75%加至额定值，其输出电压稳态调节率应不不不大于1%。按下列公式计算输出电压稳定精度：n（%）=（U1-U）/U100%式中：U1各级负载状态下，输出电压平均值中最大值或最小值。U额定工况条件下输出电压。II 满载变压稳定性实验：额定负载下，输入电压分别为500V10V、550V10V、600V10V和660V10V时，其输出电压稳态调节率不不不大于1%。III 输入输出电压纹波测量：额定工况下，输出电压相对峰-峰纹波因数应不大于10%（与蓄电池并联）；充电器启动和正常工作时对输入电源产生相对峰-峰纹波因数应不大于10%。负载冲击性能实验充电器在额定输入状态下，稳定运营时，突加负载到50%，再突减负载50%，充电器应能正常运营，不发生停机或再启动现象。3. DC110V/AC220V单相逆变器带载实验：带12kW单相交流负载进行实验，单相逆变器输出电压AC220VAC11V，频率50Hz1Hz。 目的二：实现对不同厂家逆变器充电机检测实验兼容匹配。乌鲁木齐车辆段初集中配属312辆25T型DC600V直供电客车，车下逆变器充电机电源分别由南京华士、青岛四方所、铁科院、江苏新誉、武汉正远、株洲时代、北京鼎汉7个厂家生产，咱们对上述厂家生产逆变器充电机电源与既有实验装置按照新电规项点和原则进行联接实验时所存在问题进行了记录、整顿、分析和汇总，在充分研究基本上，以为实现所有兼容匹配在技术上是可行，并初步制定了技术攻关改进方式。目的三：改实验装置固定式为车载移动式，优化操作界面。既有实验装置采用固定式安装模式，占据一某些检修车间使用空间，对线路排列方式及此后设备检修保养均有一定规定。结合实际实验过程，对实验装置安装位置比较苛刻。针对这方面局限性，咱们提出将实验装置固定式改为车载移动式，使用电瓶车，克服场地上困难，不需要停车位置固定规定，快捷便利，也节约了检修生产场地空间。同步，咱们征集整顿现场职工作业中意见和建议，改进优化既有实验装置操作界面，在操作方式上采用当前最先进也是惯用可编程控制系统，操作界面清晰简朴，操作人员一目了然，内部系统更加安全稳定，严格控制各项数据载入和输出，内部电脑保存数据以便调取。通过电脑监控整个实验流程，减少人为失误，通过智能计算，提高整个工艺流程效率并减少了工人工作强度，可以有效推动车间整体生产进程。三、项目存在重要问题及解决方案在既有DC600V客车逆变器充电机实验装置具备改进过程中，需要解决问题较多，项目组技术人员与既有设备设计人员共同攻关，解决改进研制过程中技术难题，给出了较为可行技术解决方案。问题一：车下逆变器充电机电源做降频降压输出实验时，空调三相逆变器输出频率在50赫兹时，移动实验平台仪表频率显示正常，单实验频率数据采集时间过长，实验无法完毕。技术改造：项目组技术人员与既有设备设计人员曾初步断定为车下电源输出频率不合格，导致数据采集不上，在使用专用频率表及示波器查看铁科院、青岛四方、株洲时代、北京鼎汉等各个厂家车下电源三相逆变器输出后，输出频率均在50赫兹左右，新电规规定输出频率在51-49赫兹之间为合格，因此符合规定规定。既有实验装置采集不上因素也许在与软件程序设定上，项目组技术人员与既有设备设计人员共同对实验装置软件原代码程序进行了查找分析，发现软件编程时将降频降压实验时频率范畴限制在50-40赫兹，而车下电源三相逆变器工作时经常输出在50至51赫兹，导致既有实验装置无法采集数据。解决方案：修改既有DC600V客车逆变器充电机实验装置软件，将频率范畴修改为51-40赫兹后，实验正常。问题二：车下逆变器充电机电源做降频降压输出实验时，株洲时代生产车下逆变器充电机电源空调三相逆变器输输入电压降至520V时，既有实验装置仪表频率无法显示，实验频率数据采集不到，实验无法进行。技术改造：项目组技术人员与既有设备设计人员初步断定，其他厂家均能采集，只有株洲时代车下逆变器充电机电源数据采集不到，应为株洲时代车下电源输出频率不合格，导致数据采集不上。现场使用示波器查看株洲时代三相逆变器输入电压DC500V-520V时输出状况，其波形输出光滑、平稳，未浮现谐波波纹，频率始终保持在40赫兹以上，符合新电规“输入电压在500V540V范畴变化时，逆变电源按照V/f=380/50控制规律降压降频输出，最低输出频率不低于40Hz”规定。我项目组技术人员与既有设备设计人员对实验装置软件原代码程序进行了查找分析，也未发现异常。项目组在查找分析实验装置硬件配备时，发现频率采集表为施耐德PM800型，施耐德PM800表频率显示范畴为45-60赫兹，表内寄存器可检测32-67赫兹，项目组通过研讨初步拟定采集表显示范畴不够。通过用信号发生器重复实验，拟定施耐德PM800表采集45-40赫兹频率时经常读不出数据。铁科院、青岛四方、北京鼎汉等厂家生产车下电源逆变器在输入电压降至500V时，输出频率降到45赫兹，而株洲时代车下电源逆变器在输入电压降至500V时，输出频率降到40赫兹。施耐德PM800表显示不到45赫兹如下频率 ，致使实验无法进行。解决方案：此问题属于既有DC600V客车逆变器充电机实验装置频率采集表不能与不同厂家生产车下逆变器充电机电源兼容匹配产生，项目组重新选取了青岛力创EX8型仪表，并在仪表输入端加滤波器，防止谐波干扰，所有厂家车下电源逆变器降频降压实验均能按照新电规原则完毕。施耐德PM800型 青岛力创EX8型问题三：株洲时代产车下电源逆变器隔离变压器单项输出端突加感性负载，逆变器重新启动，实验无法进行。技术改造：项目组技术人员与既有设备设计人员通过重复对不同厂家车下电源进行对比实验，拟定为株洲时代产车下电源抗负载突变性能但是关，导致逆变器重新启动，属于株洲时代产车下电源软件编程问题。解决方案：联系株洲时代厂技术员现场查看后，重新编写了该厂车下电源软件程序，问题得到理解决。问题四：将株洲时代产车下电源充电机输出端负载拆下接入既有实验装置负载，做空载实验时，充电机空载启动后停机，实验无法进行。技术改造：项目组技术人员通过对不同厂家车下电源进行对比检测，发现株洲时代产车下电源充电机空载启动后，输出电压过高，导致充电机保护电路启动停机。充电机在实际运用过程中基本都带载运营，不会产生停机现象，这种状况在按照新电规原则进行充电机空载实验时才会体现出来。查看25T型DC600V直供电客车有关资料，该车型车下电源为拓扑构造，拓扑构造规定输出端不能空载运营，铁总在铁道客车DC600V电源装置技术条件V1.01版中对车下电源进行了统图，统图中未规定在充电机输出端加装模仿负载。除了株洲时代其她厂家均在充电机输出端加装了模仿负载，防止充电机空载运营。解决方案：株洲时代厂车下电源按铁总统图设计制造，符合铁总规定，如规定株洲时代厂在客车上改造加装模仿负载，工作量非常大，这些车也在运营中，不符合实际状况，为此项目组技术人员与既有设备设计人员决定运用电子直流负载特性，变化充电机实验程序，在每个充电机实验前先加载1-3A小负载，避免株洲时代厂充电机空载运营。同步联系株洲时代厂设计部门，建议在该厂生产车下电源输出电路端加模仿负载，避免充电机空载运营，损坏充电机。改进既有DC600V客车逆变器充电机实验装置实验程序后，株洲时代产车下电源充电机空载实验无法进行问题得到解决。充电机拓扑构造原理图问题五：株洲时代产车下电源逆变器模仿过度相实验过程中，时间上不满足新电规“逆变器正常工作时，切断DC600V输入电源，等待10s后，恢复DC600V输入，逆变器须在5560s内正常启动（餐车为30s内启动）”规定。技术改造：项目组技术人员通过对不同厂家车下电源进行重复对比检测实验，拟定株洲时代产车下电源逆变器正常灯启动时间不对。铁总铁道客车DC600V电源装置技术条件V1.01版时间规定：T0：过度相区时间T1：预充电时间15秒T2：等待时间T3：软启动时间15秒T4：二次交流输出间隔时间55S-60S（餐车逆变器除外）T4应当为过度相区时间，计时开始时间为DC600V断电，计时结束时间应当为T2与T3时间交界处，即为逆变器发出脉冲信号逆变器启动时间。既有DC600V客车逆变器充电机实验装置采集逆变器发出脉冲信号逆变器启动时间以逆变器正常灯型号为准，株洲时代逆变器正常灯信号是以DC600V通电为准，DC600V通电时逆变器未工作，正常信号不应当发出，导致了过度相时间不符合新电规规定。解决方案：项目组联系了株洲时代厂技术部门现车进行查看确认，修改了该厂车下电源逆变器程序，问题得到解决。问题六：北京鼎汉车下电源充电机带载40A以上时、株洲时代车下电源充电机带载30安以上时，发生停机保护，实验无法进行。技术改造：项目组技术人员分析：充电机实验过程中，电源输入端电压正常，充电机发生停机保护因素普通有输出过电流、输出过电压、输出功率超过最大功率3种因素。项目组技术人员通过用示波器查看充电机输出电流：（如下图）在实验过程中，车下电源充电机使用是既有DC600V客车逆变器充电机实验装置配备电子直流负载，发生了输出电流振荡，最大振荡电流超过90A，充电机内部检测电路检测到充电机正常工作电流及振荡最大电流，通过保护程序计算，超过充电机最大输出电流，车下电源充电机保护停机。因此车下电源充电机发生停机保护最重要因素是既有DC600V客车逆变器充电机实验装置电子直流负载干扰导致，当充电机使用客车负载时干扰较小因素是由于它同步并联了客车蓄电池。铁总在铁道客车DC600V电源装置技术条件V1.01版规定充电机输出电压相对峰-峰纹波因数不大于10%与蓄电池并联。既有DC600V客车逆变器充电机实验装置做检测实验时无法并联蓄电池。必要对实验装置所配备电子直流负载做出改进。直流负载纹波改进规定：下图为充电机输出和电子负载关系图充电机Lo和Co前级电流电子负载纹波过大，会给系统带来2方面影响：一方面：充电机为直流电源，电子负载交流成分将所有从充电机输出电容Co输出，一旦纹波超过充电机Co规定，会大大缩短Co寿命。另一方面：如果不对电子负载纹波状况进行规定，充电机采样电流得到电流值与实际有效值有很大区别，由于充电机自身默认输出时完全直流负载，取是输出电流平均值，纹波越大，实际输出功率会比充电机功率大诸多，一旦无法拟定输出纹波状况，充电机真实输出有效值就无法拟定。当电子负载纹波为三角波时，电子负载平均电流值和有效值关系为：其中r为纹波系数，纹波越大，电源实际功率会越大。当电子负载为矩形波时：图中，D为一种周期中，矩形波所占比例，因而（0D1）当前统型充电机输出电容Co纹波状况：当输出电流完全为直流负载，纹波为0状况下，额定状况下电容上纹波电流为：16A通过计算可得知：电子负载纹波电流峰峰值20%是没有问题，这时，有效值和平均值偏差不超过2A。电流不持续其他影响：当电流不持续时，充电机输出峰值电流会大大增长，这样，要获得比较对的平均电流，必要通过多次滤波来实现，并且会导致充电机存在在极端状况下，无法及时保护（如果电子负载峰值电流过高，瞬时保护会导致检修时误保护），最后导致充电机失效状况。解决方案：查找到因素后，项目组技术人员与既有设备设计人员最后决定更换既有DC600V客车逆变器充电机实验装置配备电子直流负载。改进更换电子直流负载规定纹波因数不大于10%，最后将改进更换电子直流负载纹波因数控制在6%之内并具备电流持续性，问题得到了有效解决。问题七：各个厂家车下电源单向逆变器采集输出电压不精确，实验操作界面不清晰。技术改造：项目组技术人员与既有设备设计人员通过检测分析，新电规对车下电源实验参数规定变化较多，既有DC600V客车逆变器充电机实验装置软件程序与实验装置硬件不匹配。解决方案：对实验装置实验程序以及操作界面进行了全面重新设计，严格按照实验规定重新设定实验参数，更改实验软件后问题解决。改进后实验程序问题八：改实验装置固定式为车载移动式，需改造既有DC600V客车逆变器充电机实验装置负载，选用体积小、重量轻负载。技术改造：从工作现场实际需求出发，为车下电源检测实验作业提供最大限度上便捷，同步考虑操作人员便捷，项目组技术人员选取使用电瓶车为载体，改既有实验装置固定式为车载移动式，实验装置配有交流负载及直流两套实验用负载，考虑到电瓶车空间、承载能力，交流负载无法减小状况下，直流负载必要要体积较小、重量较轻，以满足电瓶车空间、承载能力。既有实验装置使用直流负载达不到新电规实验参数规定，同步体积较大、重量较重。解决方案：项目组技术人员通过市场不断查找，选取使用了满足规定新型电子直流负载箱以及电瓶车，通过重新组装后，实验柜体最后拟定尺寸为2450mm*1500mm*1300mm,放置在电瓶车上，实现了改既有实验装置固定式为车载移动目的。 车载移动式DC600V客车逆变器充电机实验装置四、项目研究达到目和效果通过对既有DC600V客车逆变器充电机实验装置技术攻关改进，经实际使用验证可以满足铁路客车电气装置检修规则新规定，实现了对不同厂家逆变器充电机检测实验兼容匹配，改为车载移动式，优化了人机交互操作界面。（一）保障了DC600V直供电客车检修质量。DC600V客车逆变器充电机实验装置技术攻关改进后，7月1日起开始实行新电规在硬件设备配备上有了保障，新电规中各项新实验测试原则可以有效贯彻，DC600V客车逆变器充电机检修质量得以高原则、高精度验证，充分保障了乌鲁木齐车辆段DC600V直供电客车检修质量，提高了客车安全性。（二）保障了DC600V直供电图定列车有序开行。DC600V客车逆变器充电机实验装置技术攻关改进后，所有不同厂家生产车下逆变器充电机电源在检修后，都可以在此实验装置上按照新电规进行检查，乌鲁木齐车辆段保有25T型DC600V直供电客车A3修程可以按期实行，不会由于实验装置不具备兼容匹配功能，导致DC600V直供电客车A3修程难以实行而产生过期车辆，保障了我局各次25T型DC600V直供电图定列车有序开行。（三）操作便捷，减少了安全隐患，提高了生产效率。采用车载式实验装置，变化了以往逆变器充电机下车检测模式，可以直接在车上检测，减少了拆解逆变器充电机程序，减少零部件磨损，提高使用寿命，对于停车位置没有规定。设备位于车上无需拆解，避免了由于拆解过程中导致对人碰撞和砸伤。采用新型电脑控制式保险，如在实验过程中发现读数异常现象，发出警报，如警报得不到人为回应则自动启动安全保险装置，对操作人员和正在实验设备进行保护，避免了人员和财产损失，安全可靠。减少了许多旧有实验中中间环节，如：设备拆解，数据记录，停车时候配合，数据保存，解放了人力，减少了检修人员工作强度。实验环节由电脑智能掌控，相比较本来大大缩减了实验时间，提高了实验效率，增长了每天实验量，缓和了客车检修生产压力，并且高效保质保量。（四）实验记录数据管理更加严谨规范。既有DC600V客车逆变器充电机实验装置操作界面改进后，使用人机交互界面，读数数值清晰，通过触摸屏、按钮，操作简朴智能。系统稳定，数据可存储导出，无法人为篡改，无需人工记录，减少误差。变化了本来记录方式，将数据从纸面跃然至电脑中，无需实时监控，电脑自行记录数据，避免了时间上误差。数据产生后电脑自动存储并可保存相称长一段时间，避免了人为记录时误差。电脑设立最高权限，普通操作无权篡改其中已记录数据或是变化正在进行实验数据，避免了人为弄虚作假。数据导出以便快捷，实验记录数据管理更加严谨规范。五、项目研究技术创新点和难点（一）项目研究技术创新点1.运用电子直流负载特性，变化充电机实验程序，在每个充电机实验前先加载1-3A小负载，保障了株洲时代产车下电源充电机空载实验正常进行。2. 新电规对车下电源实验参数规定变化点较多，对既有实验装置实验程序全面重新进行了设计编写，严格按照实验规定设定了实验参数。通过新程序，咱们可以完毕对设备逻辑控制、顺序控制，对于生产中变化模仿量进行控制，在实验过程中对数据自动进行采集，分析和解决，过程完全通过电脑自动进行，迅速高效，检测操作人员只需为实验做好前期准备，等待电脑反馈信息，完毕实验，整个实验过程透明可见，数据保存精准无误，读取过程简朴。3改造既有DC600V客车逆变器充电机实验装置负载，选用体积小、重量轻直流负载，将固定实验装置变为车载式，使得实验过程更加机动灵活，可操作性强，解除了场地限制，节约了空间。（二）项目研究技术难点1.使用电瓶车为载体移动实验装置，实验装置须配备两套实验用负载（交流负载及直流负载），考虑到电瓶车空间、承载能力，交流负载无法减小状况下，直流负载必要体积较小，来满足电瓶车空间、承载能力，普通客车直流负载达不到新电规实验参数规定，须在市场上定制体积小、功率大新型电子直流负载箱。2. 新电规对车下逆变器充电机电源实验参数规定变化多，对既有实验装置实验程序全面重新设计编写，严格按照新电规实验规定重新设定实验参数。3. 新电规对突变（突加）负载规定有更加严格，对既有DC600V客车逆变器充电机实验装置突变（突加）负载按新电规原则重新选配硬件。4. 新电规实验规定提高，某些厂家客车上直流负载不能满足实验规定，必要通过DC600V客车逆变器充电机实验装置自身改进空载实验不能进行问题。5.每个生产厂家车下逆变器充电机电源运营程序不同，新电规规定检测车下电源启动及过度相时间，实验装置必要要确认不同生产厂家车下电源启动时间点，否则会导致时间采集数据错误，实验不达标状况。拟定车下逆变器充电机电源启动时间点以及编写实验装置测试软件也是项目组研究技术难点之一。6.在研制过程中，PLC程序编写无疑是整个研究过程中最大难点，要保持系统稳定可靠，同步也要结合人际关系，使得操作界面最大限度上简化，通俗易懂便于操作人员培训，保证明验过程中人员和设备安全，并在浮现问题时保证原有实验数据不丢失。为理解决以上问题，项目组技术人员与既有设备设计人员互相配合，全力以赴，通过重复多次修改程序，在实验过程中多次检查，达到了良好使用效果，实验成果精确无误。六、项目研究科学技术水平项目所研究既有DC600V客车逆变器充电机实验装置技术改造，是基于新电规原则基本上有效改进，改进后实验装置各项性能都位于全路各车辆段同类设备领先水平。改进后实验装置通过PLC程序控制，提供了智能化，模块化，分项实验等各种方式，满足了实验多样性规定，保证了实验成果真实可靠，与老式实验设备和同类型实验设备相比，无论是操作方式，实验过程，成果检测都达到了国内先进水平。结合乌鲁木齐车辆段检修场地既有条件，采用车载方式，大大提高了实验过程灵活限度，同步实验设备体积小巧，便于停放，减少不必要空间占用，此设备改进对于乌鲁木齐车辆段DC600V客车检修生产提供了强有力保障。七、经济社会效益分析从经济效益分析，通过改造既有实验装置实现不同厂家逆变器充电机兼容匹配，大大减少了乌鲁木齐车辆段DC600V客车逆变器充电机改造费用（经记录，乌鲁木齐车辆段保有株洲时代产车下充电机电源DC600V客车128辆，改造费用1.5万元/辆，共计192万元）；同步节约了新型实验装置购买费用，（乌鲁木齐车辆段既有实验装置2台，若更新为新型实验装置，60万元/台，共计120万元）。总计节约312万元。从安全效益分析，既有实验装置改造后，极大地提高了设备性能及精度，新电规原则可以有效贯彻，逆变器充电机作为DC600V客车重要大型部件，检修质量得到了可靠卡控，保障了DC600V客车编组后安全运营。同步实验装置改造为车载移动后，避免了测试零部件拆装及搬运，减少起过程中存在安全隐患，整个实验过程由电脑实时监控，保险办法完备，保护人员同步也减少了设备损坏风险。从社会效益分析，对既有DC600V客车逆变器充电机实验装置技术攻关改造，为全路其他车辆段、车辆厂提供了先进经验，有效地推动了新电规原则在全路各局全面贯彻进度，进一步保障了客车安全运营。八、项目推广应用价值改造后客车逆变器充电机综合实验装置已经在乌鲁木齐车辆段得到了成功应用，通过半年使用，证明实验装置运营平稳，检测方式科学先进，实验成果精准可靠。处在全路同类设备领先水平，在全路各车辆段、车辆厂具备较大推广价值。九、下一步工作建议通过本次研究过程理解到，此后在同类型产品开发上，一方面应对既有实验设备有着充分理解和结识，掌握在过去使用过程中存在局限性，针对这些局限性认真钻研，多方考证查阅有关资料，提出整治方案，对整治方案要多方论证，听取各方意见，保证方案可行性。对于项目技术攻关要更加注重，投入人力和物力。对于已研制设计出项目，如存在局限性要给出优化方案，有效期间对于发现问题及时反馈，不断改良，尽量更加利于生产和工作，实现项目技术攻关改进或研制目的最大化。