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满毅变频器在音乐喷泉上的应用

1、前言

近年来,随着城市建设的日新月异,城市的面貌、环境也在不断的改善。温州建设已不满足于绿草鲜花,在音乐喷泉的建设上也走在了前列。
众所周知,世纪广场音乐喷泉,造价最少,变化最复杂。从控制角度来看,世纪广场音乐喷泉均采用满毅变频调速器来响应音乐电平的变化,而最大的最复杂的广场音乐喷泉采用的是满毅FU9000A系列高性能变频调速器。从工程造价上来看,满毅变频器的价格是较进口品牌低1/3以上;从达到的效果上来看,世纪广场是三维立体式的分三个层面来表达音乐的魅力。

变频器调速技术是现代电力传动技术的一个主要发展方向,变频装置具有优异的调速性能和显著的节电效果,广泛应用在各行各业。在音乐喷泉中使用变频器控制水泵进行动态的调节达到通过不同的水柱水流表现出不同的音乐境界。 

2、控制原理实现
世纪广场喷泉,其中每组音乐喷泉各种水泵50台,喷泉呈三维立体分布的三个层面分别是:外围水瀑层、中层水松层、中心高炮层。其中中心的高炮层可喷出高达30米的水柱。设计要求:浪花的喷涌要和音乐节奏步调一致,变频器要能瞬时响应,同时满足整套设备的调试和绝缘安全性。

1)控制原理
利用音乐的音频信号对变频器进行控制,即通过音乐电平对数字音乐信号进行解码分解后再转换成4~20 mA标准模拟量信号送入变频器模拟量输入接口,通过此信号控制变频器响应音乐的变化,再由变频器输出到相应并联的泵群中,即可以实现音频信号对变频器的控制,从而达到水柱水流随着音乐的变化而变化的目的。

水泵采用的是并联运行,即几台甚至几十台泵并联共用一台变频器。整个系统采用的是开环模拟量控制。

系统分手动控制和自动控制两种方式,模拟量控制信号线接AI1、GND同时设置外部的故障报警功能(监控变频器的工作情况),外接灯光报警作控制开关用。

FU9000A系列运用先进的驱动控制技术——空间电压矢量技术,采用32位DSP(数字信号处理器)实现高性控制。能配合负载水泵实现在最短时间内平稳的加减速,能快速响应急速负载和及时检测再生功率,实现无跳闸的自动加减速过程,在工作频率1Hz左右时,能输出150%的高起动转矩;瞬时响应迅速。

2)、安装与调试 
考虑现场潮湿,变频器与电机的连接采用比YZ型更耐腐蚀和绝缘强度更高的YC4×4 橡套电缆;浸泡在水中的设备及电缆接头均做了很好的防水处理。现场布线采取动力线与信号线分开走,信号线采用屏蔽线,有效的解决了变频器工作时的相互干扰;整个控制柜在地下室,变频器进行了可靠的接地保护。拨动开关的设置主要为了方便现场和调试,平时该开关闭合,即通过交流接触日常开接点,对变频器进行控制。

杭州西湖喷泉总共采用了44满毅FU9000A系列通用型变频器,其中160KW 6台、22KW 10台、5.5KW 20台、2.2KW 8台。



3、小结
变频器的动态响应很快,基本当我们一听到音乐声后即可见到喷泉的浪花喷涌,随着音乐的节奏变化喷泉能瞬时做出动态响应,达到了工作要求。海军广场的音乐曲目精选了四十种,无论是高亢的进行曲、浪漫的回旋曲还是缠绵的抒情曲都将在满毅变频器的驱动下通过不同的水柱水流表现出不同的音乐境界。

在音乐喷泉中采用变频器控制是非常好的应用案例,用最少的造价达到最复杂的音乐喷泉的控制要求!


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