本發(fā)明屬于風力發(fā)電的技術領域，尤其是涉及一種雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試裝置及其方法。

背景技術：

在現(xiàn)有技術中，雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試完全依靠人工測試，效率低、易出錯，并且依賴于人工，造成較高的人工成本，對人員素質(zhì)要求也高等缺點。

現(xiàn)有的變流器控制箱測試過程中，首先要由具有一定專業(yè)技能的人員操作，且需要研發(fā)部門提供測試指導書并對測試人員進行相關培訓。測試人員經(jīng)過培訓合格后，依據(jù)測試指導書中的測試項，制作測試用線束、夾具，利用萬用表、示波器和計算機專用程序等專業(yè)工具，以及軟件進行測試，再與測試指導書中的給定結(jié)果進行人為比較，判斷被測控制箱是否合格。并手工記錄實測數(shù)據(jù)。人工干預程度高，出錯率高，后期測試數(shù)據(jù)可追溯性差，保存和查找不方便、一旦產(chǎn)量提高就更不能滿足產(chǎn)量等。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決了現(xiàn)有的技術問題，而提供一種雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試裝置及其方法。

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

本發(fā)明的雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試裝置，包括多個針床、測試機箱與上位機；

所述的針床上設置有探針，針床通過探針與變流器控制箱上的被測單板連接，所述的針床還通過數(shù)據(jù)線與測試機箱互連；

所述的測試機箱根據(jù)上位機的命令，向針床輸入激勵信號，測試機箱接收針床輸出的單板數(shù)據(jù)信號，并根據(jù)預先設定好的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)，將激勵信號和單板數(shù)據(jù)信號與其進行比較，判斷變流器控制箱被測單板的工作狀態(tài)是否正常；

所述的上位機通過通信線連接測試機箱，上位機向測試機箱發(fā)出測試命令，使測試機箱測試變流器控制箱被測單板，上位機接受測試機箱反饋的測試數(shù)據(jù)進行測試判斷，執(zhí)行相應指令,并顯示測試結(jié)果。

所述的針床包括外部輸入接口和外部輸出接口，外部輸入接口接收測試機箱發(fā)出的激勵信號并傳送至探針，探針將激勵信號傳送至變流器控制箱的被測單板上；外部輸出接口接收探針反饋的變流器控制箱的單板數(shù)據(jù)信號，并將單板數(shù)據(jù)信號輸出到測試機箱上。

所述的每個針床均通過彈簧式壓接設置有多個探針,探針均對應變流器控制箱上被測單板的測試點，使針床與變流器控制箱的被測單板一一對應。

所述的數(shù)據(jù)線均采用排線壓接式制作而成。

所述的測試機箱包括一個總線連接板和九個子板,九個子板包括一個主控制板、兩個從控制板、兩個模擬量板、繼電器板、pwm波板、電源分配板和電源板；

主控制板包括數(shù)字信號處理器和復雜可編程邏輯器,主控制板將激勵信號和單板數(shù)據(jù)信號與預先設定的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)進行比較，判斷比較結(jié)果，主控制板上設有置串口，主控制板通過串口與上位機連接通信,主控制板與兩個從控制板之間分別通過can通信進行數(shù)據(jù)傳輸；

從控制板通過總線連接板分別與模擬量板、繼電器板、pwm波板連接；

模擬量板對針床反饋的單板數(shù)據(jù)信號進行檢測采集和處理，模擬量板產(chǎn)生向針床輸出的大功率模擬量信號，即向針床輸出激勵信號；

繼電器板對針床的輸入數(shù)字量與輸出數(shù)字量進行檢測和處理，繼電器板向針床輸出可調(diào)性的電阻負載,并通過針床向被測單板提供電阻負載；

pwm波板對變流器控制箱的被測單板的pwm模塊電路進行測試；

電源分配板向針床輸出大功率的數(shù)字信號,驅(qū)動針床系統(tǒng)上電；

電源板為整個機箱提供電源轉(zhuǎn)換和電源供給；

總線連接板與各個子板連接并進行信號聯(lián)通。

所述的針床的外部輸入接口和外部輸出接口按照功能選擇性的連接到模擬量板或繼電器板或pwm波板。

所述的上位機包括pc機、打印機和不間斷電源，pc機包括人機交互、數(shù)據(jù)存儲和用戶賬號管理，對被測單板進行一項或多項的功能測試；人機交互向測試機箱傳送測試命令，選擇被測試板型號、鍵盤輸入被測板編號；人機交互操作界面顯示測試機箱的測試進度、測試結(jié)果；數(shù)據(jù)存儲將測試機箱上傳的測試數(shù)據(jù)分類進行存儲；用戶管理則為測試裝置登錄權限和密碼的設定；打印機具有測試報表的打印功能；不間斷電源向整個測試裝置提供電源。

一種雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試方法，具體步驟如下：

步驟一，上位機和測試機箱上電，進行開機自檢；

步驟二，若測試機箱自檢正常，將變流器控制箱單板一一對應放置在相應的針床上，將針床下壓，使探針與變流器控制箱被測單板的測試點接觸；若自檢異常，切斷測試機箱電源；

步驟三，在上位機中pc機的人機交互上，配置測試參數(shù)，確定變流器控制箱的被測單板，并將測試命令通過串口發(fā)送至測試機箱的主控制板；

步驟四，主控制板收到測試命令后，先向與被測單板連接的指定針床發(fā)出上電命令，指定針床正常上電后，向上位機反饋指定針床正常的信號；

步驟五，上位機接收指定針床正常的信號后，向測試機箱發(fā)送開始測試的命令；

步驟六，測試機箱的主控制板通過串口接收到開始測試命令，根據(jù)開始測試命令判斷需要測試的內(nèi)容，并將解析后的開始測試命令的字節(jié)發(fā)送至從控制板，從控制板根據(jù)開始測試命令的字節(jié)輸出激勵信號至模擬量板或繼電器板或pwm波板，再由模擬量板或繼電器板或pwm波板將信號給到針床的外部輸入接口，針床通過探針將激勵信號傳送至被測單板，被測單板將激勵信號通過內(nèi)部功能電路轉(zhuǎn)換后，將單板數(shù)據(jù)信號從針床的外部輸出接口反饋到測試機箱的從控制板，從控制板通過can通信將單板數(shù)據(jù)信傳輸?shù)街骺刂瓢澹?/p>

步驟七，主控制板將輸出到被測單板的激勵信號和被測單板反饋的單板數(shù)據(jù)信號通過串口上傳至上位機，上位機根據(jù)預定的測試參數(shù)進行判斷，同時測試機箱的主控制板也根據(jù)預先設定的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)判斷比較測試結(jié)果，通過雙重計算，得到測試結(jié)果。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、無額外接線、維修方便的優(yōu)點，操作更加簡便快捷，對操作人員要求較低，有效地降低生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率高，并且測試準確度高，無人為誤操作，避免損壞單板的情況發(fā)生。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明測試機箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的流程示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。

如圖1-2所示，本發(fā)明的雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試裝置，包括多個針床、測試機箱與上位機；

所述的針床上設置有探針，針床通過探針與變流器控制箱上的被測單板連接，所述的針床還通過數(shù)據(jù)線與測試機箱互連；

所述的測試機箱根據(jù)上位機的命令，向針床輸入激勵信號，測試機箱接收針床輸出的單板數(shù)據(jù)信號，并根據(jù)預先設定好的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)，將激勵信號和單板數(shù)據(jù)信號與其進行比較，判斷變流器控制箱被測單板的工作狀態(tài)是否正常；

所述的上位機通過通信線連接測試機箱，上位機向測試機箱發(fā)出測試命令，使測試機箱測試變流器控制箱被測單板，上位機接受測試機箱反饋的測試數(shù)據(jù)進行測試判斷，執(zhí)行相應指令,并顯示測試結(jié)果。

所述的針床包括外部輸入接口和外部輸出接口，外部輸入接口接收測試機箱發(fā)出的激勵信號并傳送至探針，探針將激勵信號傳送至變流器控制箱的被測單板上；外部輸出接口接收探針反饋的變流器控制箱的單板數(shù)據(jù)信號，并將單板數(shù)據(jù)信號輸出到測試機箱上。

所述的每個針床均通過彈簧式壓接設置有多個探針,探針均對應變流器控制箱上被測單板的測試點，使針床與變流器控制箱的被測單板一一對應。

所述的數(shù)據(jù)線均采用排線壓接式制作而成。

所述的測試機箱包括一個總線連接板和九個子板,九個子板包括一個主控制板、兩個從控制板、兩個模擬量板、繼電器板、pwm波板、電源分配板和電源板；

主控制板包括數(shù)字信號處理器和復雜可編程邏輯器,主控制板將激勵信號和單板數(shù)據(jù)信號與預先設定的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)進行比較，判斷比較結(jié)果，主控制板上設有置串口，主控制板通過串口與上位機連接通信,主控制板與兩個從控制板之間分別通過can通信進行數(shù)據(jù)傳輸；

從控制板通過總線連接板分別與模擬量板、繼電器板、pwm波板連接；

模擬量板對針床反饋的單板數(shù)據(jù)信號進行檢測采集和處理，模擬量板產(chǎn)生向針床輸出的大功率模擬量信號，即向針床輸出激勵信號；

繼電器板對針床的輸入數(shù)字量與輸出數(shù)字量進行檢測和處理，繼電器板向針床輸出可調(diào)性的電阻負載,并通過針床向被測單板提供電阻負載；

pwm波板對變流器控制箱的被測單板的pwm模塊電路進行測試；

電源分配板向針床輸出大功率的數(shù)字信號,驅(qū)動針床系統(tǒng)上電；

電源板為整個機箱提供電源轉(zhuǎn)換和電源供給；

總線連接板與各個子板連接并進行信號聯(lián)通。

所述的針床的外部輸入接口和外部輸出接口按照功能選擇性的連接到模擬量板或繼電器板或pwm波板。

所述的上位機包括pc機、打印機和不間斷電源，pc機包括人機交互、數(shù)據(jù)存儲和用戶賬號管理，對被測單板進行一項或多項的功能測試；人機交互向測試機箱傳送測試命令，選擇被測試板型號、鍵盤輸入被測板編號；人機交互操作界面顯示測試機箱的測試進度、測試結(jié)果；數(shù)據(jù)存儲將測試機箱上傳的測試數(shù)據(jù)分類進行存儲；用戶管理則為測試裝置登錄權限和密碼的設定；打印機具有測試報表的打印功能；不間斷電源向整個測試裝置提供電源。

如圖3所示，一種雙饋風力發(fā)電機用變流器控制箱的測試方法，具體步驟如下：

步驟一，上位機和測試機箱上電，進行開機自檢；

步驟二，若測試機箱自檢正常，將變流器控制箱單板一一對應放置在相應的針床上，將針床下壓，使探針與變流器控制箱被測單板的測試點接觸；若自檢異常，切斷測試機箱電源；

步驟三，在上位機中pc機的人機交互上，配置測試參數(shù)，確定變流器控制箱的被測單板，并將測試命令通過串口發(fā)送至測試機箱的主控制板；

步驟四，主控制板收到測試命令后，先向與被測單板連接的指定針床發(fā)出上電命令，指定針床正常上電后，向上位機反饋指定針床正常的信號；

步驟五，上位機接收指定針床正常的信號后，向測試機箱發(fā)送開始測試的命令；

步驟六，測試機箱的主控制板通過串口接收到開始測試命令，根據(jù)開始測試命令判斷需要測試的內(nèi)容，并將解析后的開始測試命令的字節(jié)發(fā)送至從控制板，從控制板根據(jù)開始測試命令的字節(jié)輸出激勵信號至模擬量板或繼電器板或pwm波板，再由模擬量板或繼電器板或pwm波板將信號給到針床的外部輸入接口，針床通過探針將激勵信號傳送至被測單板，被測單板將激勵信號通過內(nèi)部功能電路轉(zhuǎn)換后，將單板數(shù)據(jù)信號從針床的外部輸出接口反饋到測試機箱的從控制板，從控制板通過can通信將單板數(shù)據(jù)信傳輸?shù)街骺刂瓢澹?/p>

步驟七，主控制板將輸出到被測單板的激勵信號和被測單板反饋的單板數(shù)據(jù)信號通過串口上傳至上位機，上位機根據(jù)預定的測試參數(shù)進行判斷，同時測試機箱的主控制板也根據(jù)預先設定的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)判斷比較測試結(jié)果，通過雙重計算，得到測試結(jié)果。

本實例的工作過程具體如下：

開始測試，pc機和測試機箱正常上電，開機自檢。

由于變流器控制箱是由8個不同功能的單板組成，因此具有8個針床，每一個單板對應唯一一個的針床。將需要測試的8個單板對應放置到8個針床上，將被測單板放入對應的指定針床后，指定針床上的探針一端正對被測單板上預先設計的被測點，另一端通過測試線與指定針床上的外部輸入接口和外部輸出接口連接。針床的探針采用彈簧式壓接技術，保證了接觸的可靠性，使所有測試點的選取和位置都根據(jù)被測單板與探針一對一設計，保證了測試的準確性；同時由于每個探針均與針床上的外部輸入接口和外部輸出接口相連接，保證了信號傳輸通道的暢通。

上位機pc機上運行有基于labview設計的上位機軟件，從上位機操作界面上配置測試參數(shù)，選擇被測單板的序號，上位機將測試命令會通過串口通信至測試機箱的主控制板，主控制板收到命令之后，首先發(fā)出指定針床的上電命令，指定針床上電正常后,向測試機箱返回正常信號。

上位機受到測試機箱發(fā)出的正常信號后,發(fā)送開始測試命令，測試機箱內(nèi)有cpu及其執(zhí)行程序，結(jié)構(gòu)外觀緊湊，具有輸出信號精度高,幅值可調(diào)節(jié),輸出電流大等特點。主控制板是系統(tǒng)的主站,負責上位機與從站的聯(lián)系，主控制板根據(jù)上位機發(fā)來的開始測試命令,判斷出需要測試的內(nèi)容，并發(fā)送命令解析后的字節(jié)給到從控制板1或從控制板2，從控制板在根據(jù)命令字節(jié)輸出激勵信號到外部驅(qū)動電路，再從外部驅(qū)動電路輸出到針床的外部輸入接口，給被測單板提供信號源。測試機箱輸出的激勵信號到達被測單板的入口，激勵信號經(jīng)由被測單板的功能電路后，最終將單板數(shù)據(jù)信號輸出，單板數(shù)據(jù)信號從針床的外部輸出接口回到測試機箱的從控制板。

從控制板將數(shù)據(jù)經(jīng)can通信傳輸?shù)街骺刂瓢?，主控制板根?jù)預先設定的數(shù)據(jù)參數(shù)系數(shù)，由主控制板的程序自動對比被測單板的輸入信號和被測單板的輸出信號，進而判斷被測單板的電路是否工作正常。

主控制板還通過串口將輸出到被測單板的信號和被測單板返回的信號，通過串口上傳到上位機,上位機程序根據(jù)預定的測試參數(shù)進行判斷,顯示測試結(jié)果，pc機對被測單板進行一項或多項的功能測試，對測試數(shù)據(jù)進行保存和測試報表打印。通過主控制板與上位機的雙重計算,保證了測試結(jié)果的準確性.

所有數(shù)據(jù)線采用排線壓接，線束容易制作，并設有輸入、輸出接口防差錯機制，保證了系統(tǒng)的安全性。

不間斷電源向整個測試裝置提供電源，能夠在外部市電故障的時候，提供電源，進行測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存，防止測試中突然斷電，造成的數(shù)據(jù)丟失。

以上測試過程實現(xiàn)了一鍵式自動化測試，操作人員只需把被測單板放置在對應的針床上，并通過操作界面選擇相對應的單板號，點擊開始測試，停留一到兩分鐘即可從操作界面上查看測試結(jié)果，并在指定的路徑下查看測試過程中保存的數(shù)據(jù)。還可以準確定位單板的故障點，對產(chǎn)品維修也具有一定的指導意義。同時可以通過大量測試數(shù)據(jù)分析，尋找產(chǎn)品易損部件、薄弱點，對于后期設計指導更具有深遠意義。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、無額外接線、維修方便的優(yōu)點，操作更加簡便快捷，對操作人員要求較低，有效地降低生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率高，并且測試準確度高，無人為誤操作，避免損壞單板的情況發(fā)生。

以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。