專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的各個(gè)電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用各種電驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以帶動(dòng)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行。所述電驅(qū)動(dòng)裝置包括但不限于，變頻器、逆變器中的一個(gè)或多個(gè)。另外，在電驅(qū)動(dòng)裝置中存在各種電路板，諸如信號(hào)檢測(cè)/采樣板、控制信號(hào)處理板、功率模塊驅(qū)動(dòng)板、控制電源板等等。由于使用數(shù)量龐大，現(xiàn)場(chǎng)工況復(fù)雜，以及缺少維護(hù)出現(xiàn)的老化，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些故障。如何準(zhǔn)確、快速地判斷出存在故障的電路板，并進(jìn)行維修或更換，是能否提高設(shè)備的可靠性和工作效率的關(guān)鍵，也是迫切需要解決的問(wèn)題。目前，在對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行故障判斷時(shí)，常常采用替換法。具體而言，根據(jù)裝置出現(xiàn)的故障，進(jìn)行初步分析，判斷可能存在故障的電路板并拆卸下來(lái)；通過(guò)萬(wàn)用表的簡(jiǎn)單的測(cè)量和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，然后決定是更換此板還是繼續(xù)拆卸裝置中其他電路板進(jìn)行測(cè)量；進(jìn)而利用新的電路板，替換被認(rèn)為有故障的電路板，裝機(jī)測(cè)試。如果故障沒(méi)有消除，則繼續(xù)拆卸替換，直到測(cè)試通過(guò)。然而，這種方法在對(duì)電路板進(jìn)行診斷測(cè)試時(shí)，會(huì)存在以下問(wèn)題:首先，電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板拆卸和安裝都費(fèi)時(shí)費(fèi)力。電路板常常在裝置內(nèi)部，導(dǎo)致對(duì)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)量不便，給故障診斷帶來(lái)困難。如果不能準(zhǔn)確判斷故障電路板，則需要反復(fù)拆裝測(cè)試，因此會(huì)花費(fèi)很大的人力，效率極低。其次，要測(cè)試電驅(qū)動(dòng)裝置，一般要啟動(dòng)該電驅(qū)動(dòng)裝置，裝置啟動(dòng)必須滿足主回路直流母線電壓達(dá)到一定值才能啟動(dòng)。這個(gè)電壓往往比較高，而且主回路的高電壓對(duì)測(cè)量人員帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)。此外，如果故障電路板沒(méi)有被完全替換，功率模塊在高電壓下工作時(shí)，很可能會(huì)導(dǎo)致昂貴的功率器件(諸如IGBT)被損壞，造成很大的損失。第三，電驅(qū)動(dòng)裝置都帶有大的電容器組，在裝置中存在故障電路板的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)功率模塊上下橋臂直通，從而導(dǎo)致電容器組上存儲(chǔ)的能量瞬間釋放，造成功率模塊損壞。此外，大的電容器組即使在斷電之后，也需要等待一段時(shí)間使其放電到安全電壓以下才能拆卸，拆裝時(shí)間長(zhǎng)、效率低。最后，如果利用電驅(qū)動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試，在出現(xiàn)故障時(shí)，有時(shí)不能準(zhǔn)確判斷是電機(jī)存在問(wèn)題還是裝置本身有問(wèn)題。如果裝置本身存在故障，則可能會(huì)出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，震動(dòng)等情況，嚴(yán)重時(shí)還有可能會(huì)損毀電機(jī)。因此，期望提供一種能夠安全、高效地對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)方案，從而提高工業(yè)設(shè)備的維護(hù)效率和可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置的電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置，其能夠安全和高效地對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行診斷和測(cè)試，提高工作效率。根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提出了一種對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置，包括機(jī)架，其特征在于，還包括在機(jī)架上布置的以下組件:功率模塊；以及AC/DC整流單元，其輸入端連接到交流電壓源，其輸出端連接到功率模塊的直流母線；其中，在所述機(jī)架上為待測(cè)試的電路板預(yù)留了安裝位置，使得待測(cè)試的電路板被安裝到所述機(jī)架上以形成用于驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的控制回路。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，在所述機(jī)架上還布置了負(fù)載單元，連接到所述功率模塊的輸出端。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述交流電壓源為220V交流電壓源。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述負(fù)載單元為電阻性負(fù)載或電感性負(fù)載。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述電阻性負(fù)載為星形連接的多個(gè)電燈泡。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述機(jī)架上還布置有倍壓整流單元，所述倍壓整流單元的輸入端連接所述交流電壓源，其輸出端向直流母線電壓檢測(cè)回路輸出供啟動(dòng)功率模塊所需的直流電壓。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述倍壓整流單元輸出的直流電壓為600V。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述機(jī)架上不布置用于功率模塊的直流中間環(huán)節(jié)的電容器。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述待測(cè)試的各個(gè)電路板包括電驅(qū)動(dòng)裝置的功率模塊驅(qū)動(dòng)板、電驅(qū)動(dòng)裝置的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板、電驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)處理板、電驅(qū)動(dòng)裝置的控制電源板中的至少一個(gè)。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述機(jī)架上設(shè)置了多個(gè)卡槽或者孔，所述待測(cè)試的各個(gè)電路板以表面安裝方式布置在所述機(jī)架上。 優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述機(jī)架上還布置有一個(gè)或多個(gè)電纜接口，以便連接到用于人機(jī)交互的顯示面板和PC機(jī)中的至少一個(gè)。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述電驅(qū)動(dòng)裝置包括變頻器或逆變器中的至少一個(gè)。根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試裝置，由于利用機(jī)架以表面安裝方式布置待測(cè)電路板，極大的縮短了拆裝時(shí)間，并且方便了測(cè)試點(diǎn)的測(cè)量，使故障診斷變得簡(jiǎn)單快捷，提高了工作效率。此外，由于功率模塊的直流母線主回路和測(cè)量回路分開(kāi)供電，一方面降低了主回路的工作電壓，另一方面還能夠滿足裝置的啟動(dòng)要求，不但減少了測(cè)試人員在測(cè)試時(shí)的危險(xiǎn)性，使得測(cè)試更加安全。另外，由于采用了無(wú)直流母線電容的方式，減小了出現(xiàn)功率模塊的上下橋臂直通短路時(shí)產(chǎn)生的故障電流，有效的防止了功率器件的損壞，節(jié)約了測(cè)試成本。同時(shí)，使用星形連接的多個(gè)燈泡代替了交流電機(jī)作為功率模塊的負(fù)載，利用對(duì)阻性負(fù)載的電壓電流測(cè)量，能簡(jiǎn)單真實(shí)的反映電路板的工作狀況，還避免了帶電機(jī)測(cè)試可能出現(xiàn)的堵轉(zhuǎn)，震動(dòng)等問(wèn)題.[0027]而且，根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試裝置，采用220V交流電壓作為供電電源，對(duì)測(cè)試場(chǎng)所的電源要求較低，便于使用。
下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實(shí)用新型的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:圖1圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的測(cè)試裝置的主要結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的測(cè)試裝置的主要結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3圖示了根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的測(cè)試裝置的主要結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的再一實(shí)施例的測(cè)試裝置的主要結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖5圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試裝置中的功率模塊的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的測(cè)試裝置包括機(jī)架1，在機(jī)架I上布置了AC/DC整流單元2、功率模塊3。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，還可以在機(jī)架上布置負(fù)載單元，如圖2所示。其中，機(jī)架I上可以設(shè)置多個(gè)卡槽或者孔(未在圖中示出)，便于對(duì)其上安裝的各個(gè)組件進(jìn)行更換，并且機(jī)架I可以采用背板或底板的形式。根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，在機(jī)架上為待測(cè)試的各個(gè)電路板預(yù)留了安裝位置，使得待測(cè)試的電路板被安裝到所述機(jī)架上以形成用于驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的控制回路。優(yōu)選地，機(jī)架I足夠大，以便容納用于驅(qū)動(dòng)功率模塊所需的電驅(qū)動(dòng)裝置中的所有必要的電路板所形成的控制回路。利用上述多個(gè)卡槽或者孔，可以在機(jī)架上以表面安裝方式來(lái)布置電驅(qū)動(dòng)裝置中的各個(gè)電路板。根據(jù)需要，可以隨時(shí)選擇更換要測(cè)試的電路板。其中，電驅(qū)動(dòng)裝置中的各個(gè)電路板可以包括但不限于，檢測(cè)/米樣信號(hào)轉(zhuǎn)換板51、控制信號(hào)處理板52、功率模塊驅(qū)動(dòng)板53、控制電源板54。僅僅以上述的各個(gè)電路板作為示例，來(lái)闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。例如，檢測(cè)/采樣信號(hào)板51檢測(cè)并采樣與電驅(qū)動(dòng)裝置有關(guān)的各種信號(hào)，諸如輸入到直流母線的直流電壓、功率模塊輸出的電流、功率模塊的溫度等等，進(jìn)行必要的處理后送入控制信號(hào)處理板52 ;控制信號(hào)處理板52對(duì)反饋的電壓電流等信號(hào)進(jìn)行各種處理，計(jì)算相應(yīng)控制指令，并且將其輸出給功率模塊驅(qū)動(dòng)板53 ;功率模塊驅(qū)動(dòng)板53接收來(lái)自控制信號(hào)處理板52的PWM信號(hào)，進(jìn)行處理和放大后送入功率模塊的柵極以便控制功率模塊的運(yùn)行；控制電源板54將經(jīng)過(guò)AC/DC整流變換后的電壓轉(zhuǎn)換為控制電壓，諸如±24V、±15V以及±5V等等，提供給其它各個(gè)電路板作為電源。在機(jī)架I上還安裝了 AC/DC整流單元2，用于向功率模塊3的直流母線提供主回路直流電壓。功率模塊3的輸出端被連接到負(fù)載單元4，向負(fù)載單元4輸出逆變后的AC電壓。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，AC/DC整流單元2為不控整流單元，其輸入電源為220V單相交流電壓源，向功率模塊3的直流母線輸出大約200V的直流電壓。考慮到某些電驅(qū)動(dòng)裝置的功率單元在直流側(cè)電壓低時(shí)會(huì)產(chǎn)生欠電壓報(bào)警，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用各種方式來(lái)屏蔽該報(bào)警，例如，可以利用電驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元來(lái)設(shè)置模擬運(yùn)行功能，或者利用硬件屏蔽該欠電壓報(bào)警，以便功率單元正常運(yùn)行。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，如圖3所示，在機(jī)架上還布置有倍壓整流單元，所述倍壓整流單元的輸入端連接所述220V單相交流電壓源，其輸出端為直流母線電壓檢測(cè)回路提供600V的直流電壓，可以避免功率模塊產(chǎn)生欠電壓報(bào)警，從而直接啟動(dòng)功率模塊。在該實(shí)施例中，由于功率模塊的直流母線主回路和測(cè)量回路分開(kāi)供電，一方面降低了主回路的工作電壓，減少了測(cè)試人員測(cè)試時(shí)可能受到的危險(xiǎn)，并且降低了在故障狀態(tài)下流過(guò)功率模塊的電流，保證了功率模塊不易被損壞，另一方面還能夠滿足裝置的啟動(dòng)要求，使得測(cè)試更加方便。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，在機(jī)架上不布置用于功率模塊的中間直流環(huán)節(jié)的電容器。采用這種無(wú)直流母線電容的方式，減小了故障電路板可能導(dǎo)致的功率模塊的上下橋臂直通短路時(shí)所產(chǎn)生的故障電流，有效的防止了功率器件的損壞。同時(shí)，由于主回路中不存在大的電容器，沒(méi)有電容的放電過(guò)程，在轉(zhuǎn)換測(cè)試時(shí)不需要等待放電完成，提高了測(cè)試效率。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施例，利用星形連接的三支燈泡取代通常的交流電機(jī)作為功率模塊的負(fù)載。利用對(duì)阻性負(fù)載的電壓電流測(cè)量，通過(guò)測(cè)量燈泡上的電壓電流波形，可以判斷電路板的工作是否正常。同時(shí)，通過(guò)燈泡的亮暗程度還能直觀的看出輸出負(fù)載電流的大小。既能簡(jiǎn)單真實(shí)地反映電驅(qū)動(dòng)裝置的待測(cè)試的電路板的工作狀況，又避免了帶電機(jī)測(cè)試可能出現(xiàn)的堵轉(zhuǎn)，震動(dòng)等問(wèn)題。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，控制單元3或者機(jī)架I上可以配置有一個(gè)或多個(gè)諸如以太網(wǎng)接口、USB接口之類(lèi)的電纜接口，或者無(wú)線接口，以便有線/無(wú)線連接到有關(guān)顯示面板或者PC機(jī)上，使得可以向測(cè)試人員顯示有關(guān)狀態(tài)參數(shù)或者供測(cè)試人員設(shè)置有關(guān)控制參數(shù)。優(yōu)選地，還可以在機(jī)架上布置模擬式或者數(shù)字式顯示儀表，以便直接顯示功率模塊的輸出電流或者電壓以及其他參數(shù)。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以在機(jī)架上布置散熱裝置，例如風(fēng)機(jī)，以便對(duì)機(jī)架上的發(fā)熱組件進(jìn)行冷卻散熱。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置，包括機(jī)架，其特征在于，還包括在機(jī)架上布置的以下組件: 功率模塊；以及 AC/DC整流單元，其輸入端連接到交流電壓源，其輸出端連接到功率模塊的直流母線； 其中，在所述機(jī)架上為待測(cè)試的電路板預(yù)留了安裝位置，使得待測(cè)試的電路板被安裝到所述機(jī)架上以形成用于驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的控制回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述機(jī)架上還布置了負(fù)載單元，連接到所述功率模塊的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述交流電壓源為220V交流電壓源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述負(fù)載單元為電阻性負(fù)載或電感性負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述電阻性負(fù)載為星形連接的多個(gè)電燈泡。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述機(jī)架上還布置有倍壓整流單元，所述倍壓整流單元的輸入端連接所述交流電壓源，其輸出端向直流母線電壓檢測(cè)回路輸出供啟動(dòng)功率模塊所需的直流電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述倍壓整流單元輸出的直流電壓為 600V。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述機(jī)架上不布置用于功率模塊的直流中間環(huán)節(jié)的電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述待測(cè)試的電路板包括電驅(qū)動(dòng)裝置的功率模塊驅(qū)動(dòng)板、電驅(qū)動(dòng)裝置的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換板、電驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)處理板、電驅(qū)動(dòng)裝置的控制電源板中的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述機(jī)架上設(shè)置了多個(gè)卡槽或者孔，所述待測(cè)試的電路板以表面安裝方式布置在所述機(jī)架上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置中的電路板進(jìn)行診斷測(cè)試的測(cè)試裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試裝置，由于利用機(jī)架以表面安裝方式布置待測(cè)電路板，極大的縮短了拆裝時(shí)間，并且方便了測(cè)試點(diǎn)的測(cè)量，使故障診斷變得簡(jiǎn)單快捷，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G01R31/28GK202929167SQ20122049456
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
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