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     EV100在音樂(lè )噴泉上的應用

    一、 引言

    音樂(lè )噴泉是由電腦控制聲、光及噴孔組合而產(chǎn)生不同形狀、不同色彩、配合音樂(lè )節奏而構成的綜合水景。音樂(lè )噴泉的聲、光、色、形俱美,常常用作風(fēng)景園林的主景。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們越來(lái)越注重環(huán)境的改善和美化、音樂(lè )噴泉在小區、公園、休閑廣場(chǎng)得到了廣泛的應用。音樂(lè )噴泉的控制系統是音樂(lè )噴泉設計的核心。下面的EV100系列變頻器在南京某廣場(chǎng)的應用為例,闡述音樂(lè )噴泉的變頻控制。

     

    二、 噴泉控制系統的構成

    音樂(lè )噴泉控制系統主要由音頻控制信號、變頻器、水泵、多功能閥、萬(wàn)向噴頭及水管組成。噴泉水泵采用變頻調速技術(shù)、實(shí)現水泵的無(wú)級調速,能根據音頻信號的強弱隨時(shí)調節水泵的轉速。多功能閥和萬(wàn)向噴頭由噴泉專(zhuān)用控制器控制,可根據程序實(shí)現各種圖案和形狀。我們利用音樂(lè )的音頻信號對變頻器進(jìn)行控制,音樂(lè )的音頻信號本身是一個(gè)功率很小的交流電壓信號,經(jīng)過(guò)整流濾波穩壓 可以輸出一個(gè)相對應的直流電壓信號,相對來(lái)講該信號很微弱,再經(jīng)過(guò)對該信號進(jìn)行功率放大,可以輸出0-5V的標準直流電壓信號,即可以實(shí)現音頻信號對變頻器的控制,即對水泵浪花的控制,從而實(shí)現音樂(lè )對噴泉浪花的控制。控制系統流程圖如下圖所示:

    yypq1.png

    噴泉控制系統圖

    三、 EV100變頻器的介紹

    EV100系列變頻器是歐陸電氣股份有限公司推出的經(jīng)濟型矢量變頻器。EV100無(wú)PG矢量量型變頻器采用先進(jìn)的磁通算法具有以下特點(diǎn):

    (1) 起動(dòng)轉矩大0.5Hz/150%(SVC)

    (2) 過(guò)載能力強150%額定電流60S;180%額定電流10S

    (3) 調速范圍寬  1:100

    (4) 穩速精度高  ±0.5%最高速度

    (5) 動(dòng)態(tài)響應快  <20mS

    (6) 加減速特性?xún)?yōu)良 0.1S(最短)

    EV100優(yōu)良的加減速特性能配合負載水泵實(shí)現最短時(shí)間內平穩的加減速;EV100快速的動(dòng)態(tài)響應能及時(shí)檢測再生功率,實(shí)現無(wú)跳閘的自動(dòng)加減速過(guò)程,能伴隨著(zhù)音頻信號的變化、瞬間改變變頻器的輸出頻率、從而改變噴泉水柱的波形,使水柱波形和音頻信號實(shí)現了同步、不失真。

    四、 EV100 參數設置和調試

    P0.01=1              段子指令通道

    P0.02=2              UP/DOWN設定無(wú)效

    P0.07=1              模擬量AI1設定頻率

    P0.11=1.5S                加速時(shí)間

    P0.12=1.5S                減速時(shí)間

    P2.01=11KW                電機額定功率

    P2.02=50Hz                電機額定頻率

    P2.03=1460RPM           電機額定轉速

    P2.04=380V                電機額定電壓

    P2.05=23A                 電機額定電流

    P5.14= 5V                 AI1上限值

    P5.16=2.5s                AI1輸入濾波時(shí)間

    P6.02=4                  繼電器故障輸出

    P8.16=3                  故障自動(dòng)復位次數

    P8.12=0.5s                故障自動(dòng)復位間隔時(shí)間

    變頻器的電氣接線(xiàn)圖如下圖所示:

         

    yypq2.png

    電氣接線(xiàn)圖

     

    調試注意事項:

    (1) 音頻信號干擾問(wèn)題

    從變頻器的工作原理知道,當變頻器運行時(shí)其輸入輸出側會(huì )產(chǎn)生高次諧波,此諧波信號通過(guò)傳導、輻射、耦合等方式對其他設備產(chǎn)生干擾。音樂(lè )噴泉系統中諧波干擾會(huì )經(jīng)過(guò)音頻放大系統放大后形成刺耳的噪聲并影響音樂(lè )的播放。調試時(shí)遇到這種情況采取以下措施:[1]降低變頻器的載波頻率[2]變頻器可靠接地、接地線(xiàn)采用線(xiàn)徑較粗的線(xiàn),并且接地點(diǎn)與變頻器距離要盡量短[3]變頻器的輸入輸出動(dòng)力線(xiàn)盡量遠離音頻信號線(xiàn)和控制線(xiàn),不要將動(dòng)力線(xiàn)和控制線(xiàn)走在同一個(gè)線(xiàn)槽中[4]音頻信號系統的電源盡可能與變頻器的供電電源隔離等

    (2) 變頻器的跳保護問(wèn)題

    噴泉水泵隨音頻信號的強弱隨時(shí)調節轉速,這就要求變頻器響應速度快。在調節變頻器的參數時(shí)加減速時(shí)間應盡量短,但加減速時(shí)間過(guò)短容易出現過(guò)流保護,應根據現場(chǎng)的實(shí)際情況設置合適的加減速時(shí)間。為了降低音頻調頻信號干擾,模擬量AI1需適當設置濾波時(shí)間。EV100系列變頻器具有故障自動(dòng)復位功能。為了避免干擾信號引起變頻器的故障,在調試時(shí)可將此功能打開(kāi)。

    yypq3.png 

     

    五、 結束語(yǔ)

    EV100南京某廣場(chǎng)項目的成功應用為音樂(lè )噴泉控制行業(yè)提供了一個(gè)應用的典范。事實(shí)證明,EV100具有優(yōu)良的控制特性完全能夠滿(mǎn)足音樂(lè )噴泉瞬時(shí)同步的控制需要、使水柱伴隨著(zhù)音頻信號的變化而變化,在節能的同時(shí)給人帶來(lái)了夢(mèng)幻般美妙的感受。

     

    六、 參考文獻

    1.《EV100系列矢量變頻器說(shuō)明書(shū)》  南京歐陸電氣股份有限公司   

    2.《園林工程建設概論》          化學(xué)工業(yè)出版社出版 

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