[实用新型]电力机车半实物仿真系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气技术，尤其涉及一种电力机车半实物仿真系统。

背景技术

随着绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）技术和脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）技术在电力机车牵引系统中的广泛应用，电力机车传动系统的复杂程度大幅度提高，其动态性能取决于变流器的功率模块、实时控制软件、分布式计算以及控制器间通信速率，因此对于电力机车传动系统的模拟、研究和综合实验越发重要。

为了研究电力机车传动系统的性能，通常搭建地面联调试验研究平台，以进行详细的功能试验和性能测试，但由于电力机车传动系统中的电压较高，电流较大，并且在测试的过程中会出现烧毁器件的现象，导致测试的过程较危险，也耗费了较高的成本。对于传动系统主要控制原理及算法的研究通常采用非实时仿真软件搭建电路模型，进行离线仿真，但是离线仿真不具有实时性，无法满足对电力机车传动系统动态性能研究的需要。

实用新型内容

本实用新型提供一种电力机车半实物仿真系统，用以解决现有技术中针对传动系统性能采用的测试方法成本高，不具有实时性的问题，实现对传动系统性能的实时测试并降低成本。

本实用新型实施例提供一种电力机车半实物仿真系统，包括：牵引控制单元、用于模拟电力机车传动系统主电路的半实物仿真器以及用于转换所述牵引控制单元和所述半实物仿真器之间传输信号的信号转换单元；

所述牵引控制单元与所述信号转换单元连接，所述信号转换单元与所述半实物仿真器连接。

如上所述的电力机车半实物仿真系统，所述信号转换单元包括：用于转换所述牵引控制单元输出的数字量信号的数字量输入板、用于转换所述半实物仿真器输出的数字量信号的第一数字量输出板、用于转换所述半实物仿真器输出的脉冲反馈信号及速度信号的第二数字量输出板、用于转换所述牵引控制单元输出的脉冲信号的脉冲信号输入板、以及用于转换所述半实物仿真器输出的模拟量信号的模拟信号调理板；

所述数字量输入板分别与所述半实物仿真器中的数字输入输出板和所述牵引控制单元中的数字量输出模块连接；

所述第一数字量输出板分别与所述半实物仿真器中的数字输入输出板和所述牵引控制单元中的数字量输入模块连接；

所述第二数字量输出板分别与所述半实物仿真器中的数字输入输出板和所述牵引控制单元中的脉冲输出与反馈模块连接，且与所述半实物仿真器中的数字波形输出板和所述牵引控制单元中的速度信号输入模块连接；

所述脉冲信号输入板分别与所述半实物仿真器中的电机控制板和所述牵引控制单元中的脉冲输出与反馈模块连接；

所述模拟信号调理板分别与所述半实物仿真器中的电机控制板和所述牵引控制单元中的模拟量输入模块连接。

如上所述的电力机车半实物仿真系统，所述模拟信号调理板包括：用于转换所述电机控制板输出的电网电压信号的网压模拟板、用于转换所述电机控制板输出的四象限整流器输入信号的四象限输入电流模拟板、用于转换所述电机控制板输出的四象限整流器输出信号的中间电压模拟板、用于转换所述电机控制板输出的斩波电流信号的斩波电流模拟板、用于转换所述电机控制板输出的定子电流信号的电机电流模拟板。

本实用新型实施例的技术方案通过采用半实物仿真器模拟电力机车传动系统主电路，且采用信号转换单元分别与半实物仿真器和牵引控制单元连接，用于转换半实物仿真器和牵引控制单元之间的传输信号，能够解决现有技术中针对传动系统性能采用的测试方法成本高，不具有实时性的问题，实现对传动系统性能的实时测试，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的信号转换单元中模拟信号调理板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的部分电路模型的仿真流程图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的信号转换单元中模拟信号调理板的结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的电力机车半实物仿真系统的部分电路模型的仿真流程图。如图1-3所示，电力机车半实物仿真系统包括牵引控制单元1、用于模拟电力机车传动系统主电路的半实物仿真器2以及用于转换牵引控制单元1和半实物仿真器2之间传输信号的信号转换单元3。

其中，牵引控制单元1与信号转换单元3连接，信号转换单元3与半实物仿真器2连接。