目前,国内轨道车辆发展迅速,牵引变流器作为轨道车辆的核心,是确保轨道车辆安全可靠平稳运行的重要组成部分。随着牵引变流器技术的发展,对其运行性能的检验要求也在不断提高。而现阶段大部分对牵引变流器的检验还处在简单的结构性测试,不能对牵引变流器的运行性能进行全面的实验和评估,这对牵引变流器出厂检验和检修带来了困扰。为解决上述问题,对刚生产和检修后的牵引变流器进行型式实验以及牵引变流器开发实验,通过对使各类型轨道车辆牵引变流器特性进行研究,设计开发一套牵引变流器实验平台。本文以HXN3型内燃机车牵引变流器为实验对象,设计一套可应用于HXN3型内燃机车,并且具有一定扩展性(可对以相模块为单元的电力机车、城市轨道车辆牵引变流器进行实验)的牵引变流器实验平台。该实验平台能对被试牵引变流器主电路、驱动电路、散热系统、PWM控制信号传输、功率模块状态反馈通道等各部分分别用配套的实验方法进行考核。在牵引变流器进行产品开发阶段可以检验牵引变流器设计的合理性;在产品出厂后和检修后可对其进行型式实验,从而检验其性能是否达标,进而判断变流器生产和检修质量。本文首先对牵引变流器的结构原理进行了分析,根据实验平台的性能需求对实验系统进行了具体的设计;为满足被试相模块的直流电源需要,设计了能提供0～3000V连续可调并具有过压过流保护及滤波功能的的直流电源供电系统;设计了一种对IGBT模块零风险的测试方式;对IGBT驱动模块及其光纤信号传输通道测试方法进行了设计;最后对实验系统的测控系统进行构建,通过工业控制机实现了对整个实验系统主电路和实验流程的控制,通过数据采集卡实现了对实验过程中数据的采集,利用S7-300PLC系统实现了对实验系统主电路切换的控制、利用TMS320F28335的DSP系统实现了对相模块实验过程控制以及实现了上位机与下位机之间的通讯。