在當(dāng)今的大中型城市市政工程中,各種休閑廣場、公園的建設(shè)也越來越被重視,而大型的廣場水景是此類工程建設(shè)中最常見的。其中音樂噴泉系統(tǒng)又是目前較為流行的,國內(nèi)的大、中城市已爭相建設(shè)音樂噴泉,并向小城市發(fā)展。
音樂噴泉系統(tǒng)是集音樂、燈光、噴泉于一體的系統(tǒng),它應(yīng)用先進(jìn)可靠的微電子技術(shù)及先進(jìn)的專業(yè)高響應(yīng)控制工程技術(shù)對音樂信號進(jìn)行分析處理,實(shí)現(xiàn)聲音對噴泉方式進(jìn)行同步控制,彩色噴泉在電腦的程控指令下,不斷變化花式,在音樂的伴奏下水柱高度隨著樂曲的節(jié)奏強(qiáng)弱而高低起伏,搖擺旋轉(zhuǎn),千姿百態(tài)。結(jié)合水下彩燈的交替閃耀形成一幅色彩斑斕的美麗圖景,產(chǎn)生聲音交融令人心曠神怡賞心悅目的水舞藝術(shù)效果。
而隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣,變頻器已被廣泛用于水泵及風(fēng)機(jī)負(fù)載,音樂噴泉系統(tǒng)中需要采用大量的水泵來控制噴泉循環(huán)水,根據(jù)水泵工作特性知道泵的流量與泵轉(zhuǎn)速成比例關(guān)系,通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速可直接控制水泵的流量,在音樂噴泉系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)噴泉水量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),因而變頻調(diào)速技術(shù)更適合在音樂噴泉系統(tǒng)使用,此外根據(jù)水泵特性知道,采用變頻調(diào)速技術(shù)具有一定的節(jié)能效果,這也是變頻器在音樂噴泉控制系統(tǒng)得推廣應(yīng)用的原因。
2006年我公司承接了齊齊哈爾市政廣場音樂噴泉水景改造工程,該工程同時(shí)要求噴泉的浪花噴涌與播放的音樂同步,協(xié)調(diào)一致。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,浪花的噴涌要和音樂節(jié)奏步調(diào)一致,因此我們根據(jù)該原則決定使用變頻器來控制泵的工作,實(shí)現(xiàn)音樂對浪花的控制。
1 安裝情況
采用高士達(dá)GS200L-0370型號變頻器,要求同時(shí)拖動(dòng)10臺(tái)3.0KW同型號水泵。該變頻器是一種低噪音高性能多功能變頻器。采用了先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制??刂葡到y(tǒng)高速計(jì)算電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需功率,最佳控制電壓和電流矢量,最大限度地發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式的變頻器,能配合負(fù)載實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地加減速,能快速響應(yīng)急速負(fù)載和及時(shí)檢測再生功率。另外,該變頻器采用獨(dú)自開發(fā)的FCL控制方式,實(shí)現(xiàn)無跳閘地自動(dòng)加減速過程,并可在0.5HZ能輸出100%的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
變頻器工作基本接線圖如如圖1。
其中變頻器的運(yùn)行信號由計(jì)算機(jī)控制,運(yùn)行頻率是由計(jì)算機(jī)輸出的音頻信號轉(zhuǎn)為相對應(yīng)的電壓信號對變頻器進(jìn)行控制。
2 參數(shù)的設(shè)置
3 調(diào)試中的注意事項(xiàng)
音樂噴泉系統(tǒng)是集音樂、燈光、噴泉于一體的系統(tǒng),其電氣控制系統(tǒng)相對比較復(fù)雜,在調(diào)試過程中易出現(xiàn)以下問題:
3.1 音頻信號干擾問題
當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)其輸入輸出側(cè)會(huì)產(chǎn)生高次諧波,此諧波信號通過傳導(dǎo)、輻射、耦合等方式對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾,經(jīng)過音頻放大系統(tǒng)放大后,形成刺耳的噪音并影響音樂的播放。調(diào)試中也遇到了這種情況,我們采取以下措施: 變頻器一定要可靠接地,接地線要采用線徑較粗的線,并且接地點(diǎn)與變頻器距離要盡量短;變頻器輸入、輸出動(dòng)力線盡量遠(yuǎn)離音頻信號線和控制線,不要將動(dòng)力線與控制線走在同一線槽中;音頻信號放大系統(tǒng)的電源盡可能與變頻器供電電源隔離;采用這些措施后,解決了干擾的問題。
3.2 報(bào)警問題
變頻器隨著音頻信信號的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)噴泉水泵的轉(zhuǎn)速,這就要求變頻器響應(yīng)速度快,所以在參數(shù)設(shè)定方面變頻器的加減速時(shí)間要盡量短,而加減速時(shí)間過短變頻器又易出現(xiàn)過流,過壓保護(hù)。而此時(shí)高士達(dá)變頻器獨(dú)特的FCL控制算法,是解決這類工況的最佳選擇,當(dāng)開啟此項(xiàng)功能后,問題迎刃而解。
4 運(yùn)行情況
調(diào)試運(yùn)行中,噴泉隨著音樂的節(jié)奏變化做出動(dòng)態(tài)響應(yīng),浪花噴涌與播放的音樂同步,協(xié)調(diào)一致,達(dá)到了用戶對該系統(tǒng)的功能要求。
5 結(jié)束語
變頻調(diào)速是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。變頻調(diào)速已成為泵類調(diào)速的主要控制方式,其節(jié)能效果顯著。而隨著市政建設(shè)中音樂噴泉系統(tǒng)的不斷推廣,采用變頻控制技術(shù)控制噴泉,也得到了廣大用戶的推廣和應(yīng)用。
高士達(dá)變頻器在齊齊哈爾市政廣場音樂噴泉項(xiàng)目中取得了成功, 在此項(xiàng)目中變頻器充分展示了其強(qiáng)大的保護(hù)功能、良好的驅(qū)動(dòng)能力和簡潔的參數(shù)設(shè)定功能,可以預(yù)見,在今后的同類項(xiàng)目中,高士達(dá)變頻器會(huì)在當(dāng)中扮演極為重要的角色。