Стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей Российский патент 2025 года по МПК G01R31/34 H03K3/00 

Описание патента на изобретение RU2837783C1

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к стенду для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода (ЧРП) высоковольтных двигателей, и предназначено для диагностики ячеек ЧРП, участвующих в плавном пуске магистральных насосных агрегатов трубопроводного транспорта нефти, а также может быть использовано в других устройствах плавного пуска.

С увеличением количества оборудования с частотным приводом, возросла необходимость в систематическом контроле используемого оборудования. Таким образом, необходимо платы питания и драйверов на основе IGBT транзисторов диагностировать и заранее искать неисправности.

Из уровня техники известен автоматизированный ремонтный стенд (БАРС), состоящий из управляющей электронно-вычислительной машины (ЭВМ) с программным обеспечением и аппаратной части, в состав которой входят внутренняя локальная шина, по крайней мере, не более 10 устройств ввода-вывода, аналоговый генератор, логический анализатор, цифровой осциллограф, встроенные блоки питания, блок внешних разъемов для подключения испытуемого устройства, отличающийся тем, что в аппаратную часть введен интеллектуальный контроллер, содержащий встроенный 32-разрядный процессор на кристалле (NIOS-processor), связанный с ЭВМ по шине USB и с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) типа быстродействующей памяти DDR, а также с арбитром шины, соединенным с адресным портом и портом ввода-вывода интеллектуального контроллера, соединенных с внутренней локальной шиной, при этом все внутренние устройства аппаратной части управляются 32-разрядным процессором на кристалле (NIOS-processor) по внутренней локальной шине (RU 2421787 С2, G06F 11/22, 20.06.2011).

Основным недостатком указанного технического решения является невозможность проверки плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей.

Из уровня техники известен стенд для испытания IGBT транзисторов и драйверов их затворов, характеризующийся тем, что состоит из стабилизатора напряжения (1), обеспечивающего питание микроконтроллера (2), к которому подключены три кнопки (3, 4, 5), звукоизлучатель (6), включенный через резистор (8) и оптопару (7), электропитание которого осуществляется от стабилизатора напряжения (9), кварцевый резонатор (10) с подключенными к нему конденсаторами (11) и (12), оптопары (13) и (14) с подключенными в их входных цепях резисторами (15) и (16), транзисторы (17), (18), (19), (20), образующие MOSFET-мост, светодиод (21), счетчик-делитель (22) с подключенным к его входу транзисторным ключом (23), оптопара (24) с подключенным к ее входу резистором (25), светодиод (26), транзисторный ключ (27) с подключенным в его цепи реле (28) с контактами (29) для подключения выпрямителя (30) с подключенными в его цепи конденсаторами (31) и (32) через ограничительный резистор (33), светодиод (34), транзисторный ключ (35) с подключенным в его цепи реле (36) с контактом (37), шунтирующим резистор (33), выключателя переменного напряжения (38) и светодиода (39) (RU 186888 U1, G01R 31/02, 07.02.2019).

Предложенное техническое решение предполагает диагностику исключительно IGBT транзисторов источников бесперебойного питания (ИБП) на базе микроконтроллера 2 Zilog Z86E0812PEC. Испытательное напряжение составляет 24 В постоянного напряжения. При этом приведенный аналог не предполагает проверку плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей, т.к. не позволяет решить ряд проблем в диагностике:

- нет необходимых разъемов и кабельных связей для подключения к плате;

- прибор не может запитать все цепочки питания и управления платой;

- не может наглядно через осциллограф показать прямоугольный сигнал на выходе из платы;

- не имеет наглядного и понятного интерфейса.

При проведении технического обслуживания ячеек плавного пуска комплексная диагностика плат питания и драйверов от внешнего источника не предполагается.

Проверить целостность и обтекание током, возможно только в рабочем режиме на панелях управления частотным приводом и внешним осмотром устройства. Данный подход не позволяет выявить ряд неисправностей плат питания и управляющих IGBT транзисторов (силовой биполярный транзистор с изолированным затвором).

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является разработка стенда для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей, предназначенного для диагностики ячеек ЧРП и позволяющего улучшить контроль за техническим состоянием оборудования.

Техническим результатом заявленного технического решения является обеспечение эффективности диагностики и простота технического обслуживания ЧРП высоковольтного двигателя, а также сокращение затрат времени на диагностику и поиск неисправности ЧРП высоковольтного двигателя.

Технический результат заявленного изобретения обеспечивается тем, что стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей, согласно изобретению представляет собой устройство, имеющее прямоугольный корпус, в котором установлен блок центрального процессора, осуществляющий контроль всех цепей, соединенный с блоком питания, который соединен с осциллографом для приема и контроля входящего сигнала от плат питания, драйверов и IGBT транзисторов, а также подключен к последовательно соединенным резистору и первому амперметру для контроля тока платы питания, причем блок центрального процессора содержит микроконтроллер «ATmega8A», программируемый платформой Ардуино, генерирующий исходящий прямоугольный знакопеременный электрический сигнал, энкодер и блок делителей, контролирующих выходящие напряжения, а блок питания содержит блок питания 220 В, связанный с зарядным устройством, которое соединено с блоком аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающим автономную работу стенда и связанным с блоком центрального процессора, осциллографом, резистором, первым амперметром, преобразователем напряжения DC/AC и умножителем напряжения, выполненным по диодно-конденсторно-резисторной схеме и обеспечивающим преобразование переменного напряжения номиналом 220 В в постоянное напряжение 500 В, подключенным через второй амперметр для контроля токов через транзистор и питания платы питания и драйверов, при этом на лицевой поверхности прямоугольного корпуса расположены в ее центральной части ключ SAC 1 «Выход 500 В» и дисплей амперметра, с левой стороны - дисплей программируемого микроконтроллера «ATmega8A» и энкодер для управления меню, а с правой стороны расположен дисплей осциллографа и смещенные вниз относительно последнего лампочки HLG 1 «Работа преобразователя», HLR 1 «Авария преобразователя», обеспечивающие контроль зарядки, и ключ SAC 2 «Включение преобразователя» для подачи питания, на одной из боковых поверхностей корпуса расположены разъемы выхода 500 В DC (J1) и плат питания и драйверов (J2, J3, J4, J5, J6), а на другой - разъем заряда АКБ (J7) для питания от сети.

Кроме того, корпус выполнен из ABS пластика.

Кроме того, стенд выполнен с возможностью обеспечения формирования исходящего прямоугольного знакопеременного электрического сигнала на разъеме J2 с возможностью последующего подключения к штатному месту на плате питания драйвера.

Кроме того, стенд выполнен с возможностью обеспечения при нажатии энкодера передачи сигнал широтно-импульсной модуляции на плату питания, а затем на IGBT транзистор с возможностью обеспечения поочередной проверки четырех подключенных IGBT модулей.

Кроме того, стенд выполнен с возможностью обеспечения фиксации исправности платы питания, драйвера и IGBT транзистора при наличии знакопеременного прямоугольного сигнала на экране осциллографа, а при отклонении формы сигнала от прямоугольной - их неисправности.

Кроме того, стенд выполнен с возможностью обеспечения проверки всех цепочек плат питания, драйверов и IGBT транзисторов.

Кроме того, стенд выполнен в виде портативного переносного устройства.

Таким образом, совокупность представленных признаков обеспечивает эффективность и простоту технического обслуживания ЧРП высоковольтного двигателя, а также сокращение затрат времени на диагностику и поиск неисправности ЧРП высоковольтного двигателя.

Заявленное изобретение представлено на чертежах 1-8.

На фиг. 1 представлена блок схема стенда.

На фиг. 2 представлена блок схема стенда.

На фиг. 3 представлена форма прямоугольного сигнала.

На фиг. 4 представлен принцип работы стенда.

На фиг. 5 представлена схема внешнего вида стенда.

На фиг. 6 представлены разъемы стенда.

На фиг. 7 представлен разъем J7 заряда АКБ.

На фиг. 8 представлено фото внешнего вида стенда.

Перечень позиций, используемых на чертежах:

1 - ключ SAC 1 «Выход 500 В». Постоянное напряжение на IGBT транзистор;

2 - дисплей «ATmega8A»;

3 - дисплей амперметра;

4 - дисплей осциллографа;

5 - энкодер для управления «Меню»;

6 - лампочка HLG 1 «Работа преобразователя»;

7 - лампочка HLR 1 «Авария преобразователя»;

8 - ключ SAC 2 «Включение преобразователя»;

9 - разъем J1-разъем выхода 500 В DC;

10 - разъем J2-разъем платы питания и драйверов;

11 - разъем J3-разъем платы питания и драйверов;

12 - разъем 14-разъем платы питания и драйверов;

13 - разъем J5-разъем платы питания и драйверов;

14 - разъем 16-разъем платы питания и драйверов;

15 - разъем J7 заряда АКБ.

Перечень аббревиатур, используемых на чертежах:

IGBT транзистор - это трехэлектродный силовой полупроводниковый прибор, сочетающий два транзистора в одной полупроводниковой структуре: биполярный (образующий силовой канал) и полевой (образующий канал управления);

RH - резистор;

АКБ - блок аккумуляторных батарей, обеспечивающий автономную работу;

DC/AC - преобразователь с постоянного напряжения;

АКБ на переменное напряжение для питания и управления платы;

А - амперметр для контроля потребления тока платой питания драйверов;

OSC - осциллограф;

ЦП - центральный процессор образующий сигнал и осуществляющий контроль всех цепей.

Представленный на фиг. 1-8 стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей представляет собой портативное переносное устройство на микроэлектронной базе, выполненное в виде прямоугольного корпуса (фиг. 8). Габариты стенда составляют 300×200×75 мм. Данные размеры и минимальный вес, который составляет 2 кг, позволяют использовать его без подкатанных стеллажей и подмостей.

В корпусе установлен блок ЦП, осуществляющий контроль всех цепей, соединенный с блоком питания, который соединен с осциллографом (OSC), а также подключен к последовательно соединенным резистору (RH) и первому амперметру (А). Осциллограф предназначен для приема и контроля входящего сигнала посредством кабелей от плат питания, драйверов и IGBT транзисторов. Амперметр предназначен для контроля потребления тока платой питания (фиг.4).

Блок ЦП содержит микроконтроллер «ATmega8A», программируемый платформой Ардуино, генерирующий исходящий прямоугольный знакопеременный электрический сигнал, энкодер и блок делителей, контролирующих выходящие напряжения (фиг. 2).

Блок питания содержит блок питания 220 В, связанный с зарядным устройством, которое соединено с блоком аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающим автономную работу стенда и связанным с блоком центрального процессора, осциллографом, резистором, первым амперметром, преобразователем напряжения DC/АС с постоянного напряжения АКБ на переменное напряжение для питания и управления платы и умножителем напряжения. Умножитель напряжения выполнен по диодно-конденсторно-резисторной схеме с возможностью обеспечения преобразования переменного напряжения номиналом 220 В в постоянное напряжение 500 В и подключен через второй амперметр для контроля токов через транзистор и питания платы питания и драйверов (фиг. 2). С второго амперметра сигнал выходит на ключ «Выход питания 500 В» 1, при нажатии которого идет сигнал на разъем Л 9 стенда диагностики. С разъема питания кабель уходит в штатный разъем на плате питания драйвера, а далее цепочка идет на эмиттер IGBT модулей.

Блок питания (фиг. 2) выполняет функцию перевода напряжения от сети 220 В переменного напряжения на 12 В постоянного напряжения с последующей зарядкой через зарядное устройство Li-ion батарей большой емкости для поддержание автономной работы. Благодаря этому стенд может продиагностировать на одном заряде порядка 25 плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей.

Питание стенда также осуществляется от сети 220 В (разъем J7 15) через зарядное устройство на питание АКБ. Подача питания на стенд осуществляется ключем SAC 2 «Включение преобразователя» 8. Для контроля зарядки прибора выведена на лицевую панель стенда сигнализация в виде лампочек HLG 1 «Работа преобразователя» 6, HLR 1 «Авария преобразователя» 7 от преобразователя напряжения.

На лицевой поверхности прямоугольного корпуса расположены в ее центральной части ключ SAC 1 «Выход 500 В» 1 и дисплей первого амперметра 3. С левой стороны - дисплей программируемого микроконтроллера «ATmega8A» 2 и энкодер для управления меню 5, с правой стороны - дисплей осциллографа 4 и смещенные вниз относительно последнего лампочки HLG 1 «Работа преобразователя» 6, HLR 1 «Авария преобразователя» 7, обеспечивающие контроль зарядки, и ключ SAC 2 «Включение преобразователя» 8 для подачи питания. На одной из боковых поверхностей корпуса расположены разъемы выхода 500 В DC (J1) 9 и плат питания и драйверов (J2, J3, J4, J5, J6) 10-14, а на другой - разъем заряда АКБ (J7) 15 для питания от сети 220 В (фиг.5-7).

Кроме того, в стенде предусмотрены специальные меры и конструктивные решения, обеспечивающие безопасность проведения работ, защиту самого устройства и, что очень важно, плат питания и драйверов ЧРП. Данное решение выполнено за счет защит от минимального и максимального напряжения на преобразователе напряжения, а также использованием встроенных предохранителей на плате питания управления приводом. Стоит отметить, что при подаче повышенного напряжения на плату (около 500 В), обеспечивается безопасность труда за счет применения проводов с ПВХ изоляцией, а также корпуса из ABS пластика.

Работа стенда приведена в виде блок-схем, представленных на фиг. 1, 2, 4.

Принцип работы стенда заключается в подаче напряжения на плату питания и драйвера ячейки в форме сгенерированного исходящего знакопеременного прямоугольного электрического сигнала. Сигнал формируется программируемым микроконтролером ATmega8A, по заранее разработанному программному коду и уставленному в корпус стенда. По наличию, уровню и форме выходящего сигнала через IGBT транзисторы можно будет судить об исправности ячейки частотно-регулируемого привода. Исправность плат питания и драйверов проверяется также и проверкой всех цепей питания и управления на плате. Данные сигналы, также формирует контроллер и сверяет их с номинальными величинами, прописанными в коде.

Для проведения диагностики платы питания и драйверов необходимо:

- в случае разряда АКБ подключить Разъем J7 15 - Разъем заряда АКБ;

- подключить кабель 12 pin от разъемов J2, J3, J4, J5, J6 10-14 к разъемам питания и контроля сигнала на плате питания и драйверов;

- включить ключ SAC 2 «Включение преобразователя» 8 на лицевой панели стенда;

- энкодер для управления «Меню» 5 выбрать меню диагностики платы;

Переключая кнопку управления 5 по часовой стрелке, будет отображаться исправность или не исправность цепей +- 4 В, +-15 В и +- 24 В.

В случае успешной проверки эталонные значения будут совпадать с измеренными платами. В случае если на плате будет обрыв одной из цепочек, наглядно на дисплее будет отображена неисправность цепей.

Для проведения диагностики IGBT транзисторов необходимо:

- в случае разряда АКБ подключить Разъем J7 15 - Разъем заряда АКБ;

- подключить кабель 12 pin от разъемов J2, J3, J4, J5, J6 10-14 к разъемам питания и сигнала на плате питания и драйверов;

- подключить кабель 8 pin к разъему J1 9 «Разъем выхода 500 В DC» стенда. Подать питание 500 В DC к одному из 4-х разъемов на плате питания и драйверов;

- включить кнопку SAC 2 «Включение преобразователя» 8 питания на лицевой панели стенда;

- кнопкой управления «Меню» (энкодер) 5 выбрать меню диагностики IGBT транзисторов.

Переключая кнопку управления 5 по часовой стрелке, будет отображен выбранный IGBT модуль. Ключом SAC 1 «Выход 500 В» 1 необходимо подать питание 500 В на IGBT транзистор.

О исправности модуля можно будет судить, если поданный сигнал по своей форме будет иметь такой же вид, как и вышедший из транзистора на экране осциллографа, то есть иметь прямоугольную форму (фиг. 3). В случае короткого замыкания на транзисторе на экране осциллографа будут видны помехи и синусоидальный вид осциллограммы.

Далее необходимо повторить данную процедуру с оставшимися 3 модулями.

В процессе эксплуатации устройства на выходных клеммах может присутствовать постоянное напряжение порядка 500 В.

Стенд диагностики имитирует работу ячейки управления ЧРП, выдавая в плату прямоугольный исходящий сигнал. Данный сигнал формируется на разъеме J2 10 прибора, а затем кабелем с фишкой подключается в штанное место на плате питания драйвера.

Контроль выходящего сигнала осуществляется через встроенный осциллограф. Сигнал снимается в штатном разъеме на плате питания и управления и подключается через разъем J3 11 прибора диагностики, где собраны цепи контроля прямоугольного сигнала (фиг. 3).

Подача и проверка сигнала осуществляется следующим образом: в меню контроллера выбирается пункт «Measuring waveform» (Измерение формы сигнала). Прибором будет предложено подать сигнал на один из 4-х подключенных IGBT модулей. Нажатием энкодера (кнопки «Меню») сигнал за счет ШИМ модуляции идет на плату, а затем в транзистор, поочередно проверив 4 модуля, после чего диагностика будет завершена.

Если на экране осциллографа мы видим прямоугольный сигнал (фиг. 3), тогда можно сделать вывод, что эмиттер и коллектор замкнулись правильно, сигнал на затвор уходит корректно и IGBT модули исправны. В обратном случае, можно сделать вывод о неисправности диагностируемого оборудования (неисправность платы или транзистора).

Диагностика платы заключается в проверке всех цепей питания и управления на плате (цепочки +/- 4 В; +/- 15 В; +/-24 В). Данные цепочки формирует плата при нормальном режиме работы. Выход из строя одной из этих цепочек может служить причиной отказа платы или не управления IGBT модулем.

Номинальные напряжения этих цепочек прописаны в коде ЦП и на дисплее прибора необходимо сверить их с измеренными значениями. С разъемов J4-J5 12, 13 данные номинальные величины подаются на плату через амперметр и небольшое нагрузочное сопротивление. Контроль токов очень важен, так как при повышенном потреблении тока (более 0,5 А) можно судить о внутреннем коротком замыкании в плате.

С разъема контроля цепей напряжения платы питания драйвера силовой ячейки ЧРП кабель идет на разъем J6 14 стенда диагностики. Сигнал с разъема проходит через блок делителей и уходит в многоканальный мультиплексор. Все собранные величины измеренных напряжений преобразуются в понятный для контроллера язык и отображаются графически на экране.

Проверка платы осуществляется в меню «Measuring voltage» (измерение напряжения). Слева на дисплее отображается действующее значение, а справа измеренное. Диагностика завершается после проверки каждой цепочки.

Заявленное техническое решение было испробовано при диагностике плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода Siemens и показало, что предложенное решение стенда позволяет произвести проверку напряжением 500 В, а также контролировать токи на плате. Реализация прибора на базе программируемого микроконтролера ATmega8A, позволяет произвести диагностику быстрее, а также отображать все действующие цепочки питания наглядно на экране устройства и сверять их с эталонными значениями. Неоспоримым преимуществом, также можно назвать компактность и простоту использования. Все управление осуществляется одним энкодером. Меню стенда включает в себя несколько подменю. Работать с устройством можно сразу после прочтения простого руководства пользователя. Заявленное изобретение будет полезно также при проведении технического обслуживания оборудования. Кроме того, перед сборкой схемы силовых ячеек возможна их проверка, по результату которой делается заключение о вводе оборудования в эксплуатацию.

Похожие патенты RU2837783C1

название год авторы номер документа
Конфигурируемый учебный стенд 2023
  • Юпашевский Антон Витальевич
RU2811381C1
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА СО ВСТРОЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 2017
  • Коровин Владимир Андреевич
RU2656866C1
СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ НАРУЖНОЙ ДИАГНОСТИКИ ТРУБОПРОВОДА И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2021
  • Лексашов Олег Борисович
  • Гусев Александр Сергеевич
  • Юдин Максим Иванович
RU2757203C1
ИНДУКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА СО ВСТРОЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 2018
  • Коровин Владимир Андреевич
RU2689380C1
Тяговый инвертор электромобильного транспорта 2024
  • Мележик Даниил Анатольевич
RU2824653C1
Преобразователь напряжения для водородной системы энергоснабжения транспортного средства 2023
  • Пырков Павел Владимирович
  • Пыркова Анастасия Борисовна
  • Бутов Лев Николаевич
RU2808867C1
ВЗРЫВНОЕ КОНДЕНСАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО 2023
  • Хайрутдинов Марат Растымович
  • Батраева Дания Рааильевна
  • Плотников Алексей Васильевич
  • Фролов Александр Леонидович
  • Елистратов Андрей Евгеньевич
  • Мифтяхутдинов Амин Ренатович
RU2818302C1
Преобразователь напряжения высоковольтной аккумуляторной батареи высокоавтоматизированного беспилотного грузового транспортного средства в низковольтное напряжение постоянного тока для бортовой сети с защитой ключей 2023
  • Раменский Дмитрий Евгеньевич
  • Логвин Станислав Александрович
  • Михайлов Роман Михайлович
RU2818375C1
Устройство зарядное Каскад 2017
  • Куров Сергей Борисович
RU2669698C1
Тяговый инвертор электрогрузовика 2024
  • Мележик Даниил Анатольевич
RU2825486C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 837 783 C1

Реферат патента 2025 года Стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей

Изобретение относится к электроэнергетике. Стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей представляет собой устройство, имеющее прямоугольный корпус. В корпусе установлен блок центрального процессора, соединенный с блоком питания, который соединен с осциллографом, резистором и амперметром. Блок центрального процессора содержит центральный процессор Ардуино с программируемым контроллером «ATmega8A», выводящим информацию на дисплей, образующий исходящий прямоугольный сигнал и связанный с энкодером и блоком делителей, контролирующих выходящие напряжения. Блок питания содержит сам блок питания, связанный с зарядным устройством, которое связано с блоком аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающим автономную работу стенда и связанным с центральным процессором Ардуино, осцилографом, резистором, апмерметром и преобразователем напряжения (DC/AC) с постоянного напряжения АКБ на переменное напряжение для питания и управления платы, последний из которых связан с умножителем напряжения, обеспечивающим преобразование напряжения номиналом 220 В в 500 В, подключенный через амперметр для контроля токов через транзистор и питания платы питания и драйверов. На лицевой поверхности прямоугольного корпуса расположены ключ SAC 1 «Выход 500 В», дисплей амперметра, дисплей программируемого контроллера «ATmega8A», энкодер для управления меню, дисплей осциллографа и лампочки HLG 1 «Работа преобразователя», HLR 1 «Авария преобразователя», а также ключ SAC 2 «Включение преобразователя». На одной из боковых поверхностей расположены разъемы выхода 500 В DC (J1) и плат питания и драйверов (J2, J3, J4, J5, J6), а на другой - разъем заряда АКБ (J7) для питания от сети. Техническим результатом заявленного технического решения является эффективность при диагностике, простота обслуживания, а также сокращение затрат времени на диагностику и поиск неисправности ЧРП высоковольтного двигателя. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобретения RU 2 837 783 C1

1. Стенд для диагностики плат питания, драйверов и IGBT транзисторов ячеек частотно-регулируемого привода высоковольтных двигателей, характеризующийся тем, что представляет собой устройство, имеющее прямоугольный корпус, в котором установлен блок центрального процессора, осуществляющий контроль всех цепей, соединенный с блоком питания, который соединен с осциллографом для приема и контроля входящего сигнала от плат питания, драйверов и IGBT транзисторов, а также подключен к последовательно соединенным резистору и первому амперметру для контроля тока платы питания, причем блок центрального процессора содержит микроконтроллер «ATmega8A», программируемый платформой Ардуино, генерирующий исходящий прямоугольный знакопеременный электрический сигнал, энкодер и блок делителей, контролирующих выходящие напряжения, а блок питания содержит блок питания 220 В, связанный с зарядным устройством, которое соединено с блоком аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающим автономную работу стенда и связанным с блоком центрального процессора, осциллографом, резистором, первым амперметром, преобразователем напряжения DC/AC и умножителем напряжения, выполненным по диодно-конденсторно-резисторной схеме и обеспечивающим преобразование переменного напряжения номиналом 220 В в постоянное напряжение 500 В, подключенным через второй амперметр для контроля токов через транзистор и питания платы питания и драйверов, при этом на лицевой поверхности прямоугольного корпуса расположены в ее центральной части ключ SAC 1 «Выход 500 В» и дисплей амперметра, с левой стороны - дисплей программируемого микроконтроллера «ATmega8A» и энкодер для управления меню, а с правой стороны расположен дисплей осциллографа и смещенные вниз относительно последнего лампочки HLG 1 «Работа преобразователя», HLR 1 «Авария преобразователя», обеспечивающие контроль зарядки, и ключ SAC 2 «Включение преобразователя» для подачи питания, на одной из боковых поверхностей корпуса расположены разъемы выхода 500 В DC (J1) и плат питания и драйверов (J2, J3, J4, J5, J6), а на другой - разъем заряда АКБ (J7) для питания от сети.

2. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что корпус выполнен из ABS пластика.

3. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения формирования исходящего прямоугольного знакопеременного электрического сигнала на разъеме J2 с возможностью последующего подключения к штатному месту на плате питания драйвера.

4. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения при нажатии энкодера передачи сигнала широтно-импульсной модуляции на плату питания, а затем на IGBT транзистор с возможностью обеспечения поочередной проверки четырех подключенных IGBT модулей.

5. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения фиксации исправности платы питания, драйвера и IGBT транзистора при наличии знакопеременного прямоугольного сигнала на экране осциллографа, а при отклонении формы сигнала от прямоугольной - фиксации их неисправности.

6. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью обеспечения проверки всех цепочек плат питания, драйверов и IGBT транзисторов: +/- 4 В; +/- 15 В; +/-24 В.

7. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен в виде портативного переносного устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2837783C1

Спускная труба при плотине 0
  • Фалеев И.Н.
SU77A1
АРОЧНАЯ ПЛОТИНА 0
SU186888A1
US 9588170 B2, 07.03.2017
CN 206894601 U, 16.01.2018.

RU 2 837 783 C1

Авторы

Морозов Николай Андреевич

Бетко Александр Андреевич

Даты

2025-04-04Публикация

2024-08-16Подача