惠丰变频器在音乐喷泉中的应用

2003年我公司承接了湖北藏龙岛旅游区的音乐喷泉水景工程。该工程目前是湖北最大的音乐喷泉工程，在全国也是规模罕见：75台11 KW 的泵组成喷泉组合，同时要求喷泉的浪花喷涌与播放的音乐同步，协调一直，让人在欣赏音乐，观赏美境的同时容入其中。根据设计要求，浪花的喷涌要和音乐节奏步调一致，因此我们根据该原则决定使用变频器来控制泵的工作，实现音乐对浪花的控制。 1工作控制原理 根据设计要求，浪花与音乐要保持同步，这对我们提出了以下3点问题： a 怎样实现喷泉与音乐的同步？ b 变频器能否瞬时响应？ c 整套设备的调试和绝缘安全性？ 为此我们根据要求对同步控制的可行性进行了分析：我们利用音乐的音频信号对变频器进行控制，音乐的音频信号本身是一个功率很小的交流电压信号，经过整流滤波稳压 可以输出一个相对应的直流电压信号，相对来讲该信号很微弱，再经过对该信号进行功率放大，可以输出0－5V的标准直流电压信号，即可以实现音频信号对变频器的控制，即对水泵浪花的控制，从而实现音乐对喷泉浪花的控制。（见图1） 惠丰电子F1000－G0110T3系列是一种低噪音高性能多功能的变频器，采用先进的驱动控制技术——空间电压矢量技术，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。瞬时响应应该没问题。 现场计划使用11KW的水泵，因为环境潮湿，设计时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，浸泡在水中的设备和电缆接头均做防水处理，对变频器和控制柜均做可靠保护接地，这样设计绝缘应该没问题。 2变频器的安装与调试情况 每台变频器控制一台水泵，这样一共有 75台11KW变频器在现场同时工作，因此对现场布线提出严峻考验：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。我们对播放音乐用的DVD音频输出信号线电压整流，滤波，功率放大，得到了一个标准的0－5V电压信号，将该信号通过一个多路（ 75 路）控制器分别输入到每台变频器的模拟量输入口，实现模拟量的控制。（见图2） 3参数的设置和调试 ：（见表1） 基于变频器是做喷泉控制，我们根据功能选项先设定了如下参数： 手动控制：我们利用点动功能在OP1与CM之间外接一个手动控制开关，点动工作频率F124设置为 48HZ，加速时间F125 设3秒，减速时间F126设 3秒。 自动控制：模拟量控制信号线接V2，V3。功能参数F204设为3，F137设为1，F139设为1。针对外部的故障报警功能（监控变频器的工作情况）利用变频器在有故障时TA ，TC闭合功能外接灯光报警做控制开关用。 调试运行中，根据工作的要求所有的泵的浪花喷涌高度不能低于30M，我们调试时逐步将变频器的工作运行频率进行调整，最后当频率在 48HZ时能很好的达到工作要求，最高喷涌高度可以达到40M以上，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，2004年9月29日，武汉市领导到现场参观深受好评。 体会： 变频调速技术是现代电力传动技术的一个主要发展方向，变频调速有优异的调速性能和显著的节电效果，广泛应用在工农业各领域，有的是为了提高产量 有的是为了节能降耗，最近几年，人们在喷泉工程中也渐渐的采用变频调速装置，他使喷泉效果更具动感，尤其是音乐喷泉，通过使用变频装置实现了音乐（音频）对喷泉的控制，使现场效果超出了人们的想象，使游客在欣赏美丽动听的音乐的同时，通过随音而舞的浪花感受到科技的内涵。