珠峰ACI变频器在音乐喷泉中的应用

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珠峰ACI变频器在音乐喷泉中的应用

概述:

音乐喷泉是将实时采集的音乐信号通过计算机控制系统进行识别处理,控制电磁阀和控制水泵转速及控制控制彩灯动作,实现水形与乐曲同步变化,利用播放音乐来控制水柱,达到与音乐同步效果,而水柱是由水泵来控制,而水泵是由三相异步电动机拖动,三相异步电动机接入工频电源时转速同步转速不变化,变频器是专门针对电机的调速装置。由变频器控制电机转速,使水柱发生变化。ACI G11系列变频器克服了音乐喷泉所要求的三大难点:

一是变频器与受控电机距离远;

二是变频器克服了加减电机时造成对变频器的电流冲击:电机工频起动会产生5至7倍的启动电流,由于广场音乐喷泉使用的每台变频器均通过输出端接触器控制多台水泵,工况要求变频器必须具备这种性能。

三是对音乐响应的高度实时性:音乐喷泉是将实时采集的音乐信号通过计算机控制系统进行识别处理,控制电磁阀和控制水泵转速及控制彩灯动作,实现水形与乐曲同步变化,其音乐、水形之间的响应速度须达到毫秒级才能避免相应滞后造成动作失真。G系列能将加减速时间最短设定为0.1S,配合良好的过电流过电压保护功能和其它丰富的功能设定,G系列极大的满足了音乐喷泉的特殊要求。

一、现场实际安装情况及喷泉电气线路运行设计要求

1.1现场考察喷泉实际安装情况

该喷泉占地面积约300平方米,喷泉整体外形为椭圆形,喷水系统由六组电控部分组成:第一组在喷水池正中央设有一个独立直喷式喷嘴,供水潜水泵一台,功率5.5KW;第二组在喷水池正中央靠前位置设有一排直线形阵列直喷式喷嘴,供水潜水泵两台4KW;第三组在喷水池正中央靠后位置设有一组双菱形阵列直喷式喷嘴,供水潜水泵两台,1台4KW,1台3KW;第四组在喷泉喷水池整体外形—椭圆形边缘处设有一圈沿椭圆形阵列直喷式喷嘴,供水潜水泵三台,功 2台3KW,1台5.5KW;第五组为地下储水池排水用潜水泵两台2.2KW;第六组为喷水池水下彩灯组,功率合计4KW。

喷泉电控房位置设在距喷泉储水池潜水泵100米的地方,每台潜水泵电源线采用橡套铜芯三芯6平方电缆线沿地沟隐埋敷设。

喷泉用储水池为地下式暗池,分为左右两个池,暗池底部深度大约4米。上述潜水泵分别设置于左右两个暗池底部。

1.2喷泉喷水造型电气线路运行设计要求

第一组正中央独立喷式主喷嘴喷水设计高度10米,开机后喷水高度保持不变,直到关机为止。

第二组喷水池正中央靠前位置直线形阵列直喷式喷嘴,要求按顺序垂直喷水造型,喷水时水型由无水逐渐升高至4米并保持1分钟后逐渐降至无喷水出现。

第三组喷水池正中央靠后位置的双菱形阵列直喷式喷嘴,要求按顺序在第二组完成后垂直喷水造型,喷水时水型由无水逐渐升高至3米并保持1分钟后逐渐降至无喷水。

第四组沿外圈的椭圆形阵列直喷式喷嘴,要求按顺序在第三组完成后倾斜75度向内抛物线型喷水造型,采用潜水泵起动自然喷水,水型喷高4米并保持3分钟后停止喷水。

上述第二组、第三组、第四组潜水泵设计成自动顺序循环,第一组和第六组水下彩灯组设计为开机启动,关机停止工作。

第五组储水池排水用潜水泵,设计成人为启动、关机控制。

二、喷泉喷水造型电气线路运行控制设计构思

第一组喷嘴、第二组喷嘴、第三组喷嘴、第四组喷嘴、第六组水下彩灯组采用定时器总控,定时启动/关机控制。自动顺序循环部分另做单独控制电路,便于维修观察。

2.1第一组潜水泵和第六组水下彩灯组,除采用定时器总控外,另行设计一个各自独立的开机启动,关机停止工作模式,便于维修观察。第五组储水池排水用潜水泵也设计成独立的开机启动,关机停止工作模式。三个独立的开机启动、关机停止工作模式,采用接触器自保手动/停止线路即可达到目的。

2.2第二组、第三组、第四组设计成自动顺序循环。其中第二组自动顺序循环启动,采用上述2.1项中的定时器,定时启动控制来启动潜水泵的初启动,用第四组潜水泵接触器控制线路的停止信号来保证循环运行。

2.3第二组要自动地达到喷水时水型由无水逐渐升高至4米并保持1分钟后逐渐降至无喷水,必须采用变频器的调频、调压、调速功能才能达到目的。根据第二组潜水泵功率为2*4KW的实际情况,选用ACI G11-7.5KW变频器实现喷水造型。

利用变频器COM端子FWD端子接入定时器定时启动控制信号线路,来达到第二组潜水泵启动的目的。

2.4第三组双菱形阵列直喷式喷嘴,要达到按顺序在第二组完成后垂直喷水,喷水时水型由无水逐渐升高至6米并保持1分钟后逐渐降至无喷水。也必须采用变频器的调频、调压、调速功能才能达到目的。根据第三组潜水泵功率为4KW+3KW=7KW的实际情况,也选取ACI G11-7.5KW 变频器。

第三组潜水泵自动顺序循环启动控制信号,采用第二组潜水泵变频器的主控板端子TA,TC端子接入启动控制信号线路,来达到第三组潜水泵启动的目的。

2.5第四组外圈椭圆形阵列直喷式喷嘴,要按顺序在第三组完成后倾斜75度向内抛物线型喷水,采用潜水泵起动自然喷水,水造型喷高8米并保持3分钟后停止喷水要求。

采用接触器控制线路即可达到目的。接触器控制线路的启动控制信号采用第三组潜水泵变频器的主控板端子TA、TC接入启动控制信号线路,来达到第四组潜水泵启动的目的。

2.6由于第二组、第三组、第四组在开机情况下要设计成自动顺序循环。所以不须将第四组潜水泵接触器控制线路的停止信号接到第二组潜水泵控制变频器控制端子FWD端,才能达到三组自动顺序循环目的。

3、系统调试

喷泉喷水造型电气线路控制运行的系统调试关键在于第二组、第三组变频器的系统设置。在喷泉喷水电气线路控制中的其它主器件均应采用进口件配置,确保万无一失。

变频器的接线方式如下:

R、S、T接交流380V电源,U、V、W接三相异步电动机,分别接到电机上面.每台电机需接单独热继电器。

控制端子COM与FWD短接(正转启动信号)。音乐放大器输出 4-20MA信号输入到CI,GND端子(控制变频器速度)。CI接正信号,GND接负信号。

变频器的参数设置如下:

d0.01=6 由CI模拟给定速度

d0.03=1控制方式为外部端子控制

d0.17=0.5 加速时间

d0.18=0.5 减速时间

d4.11=0 设定TA,TC停止运行时闭合

输入以上参数即可,确保音乐放大器或音乐控制卡的转换信号输入到变频器信号是4-20mA。完成以上设置和接线后我们就可以放大音乐,尽情享受音乐喷泉带来美丽风景和优美的旋律。

本文转自:中电网