隨著(zhù)我們國家經(jīng)濟 快速增長(cháng)和人們對生活質(zhì)量 高追求。音樂(lè )噴泉 市政工程中越來(lái)越多。而變頻器控制效果的好壞對音樂(lè )噴泉是相當重要的。我們普傳PI7600/PI7800系列變頻器在著(zhù)方面有著(zhù)很好的效果應用,在大連世紀廣場(chǎng)音樂(lè )噴泉應用中便取得了成功。
音樂(lè )噴泉的工作原理是,根據播放的音樂(lè )來(lái)控制水柱,達到與音樂(lè )同步 效果,而水柱是由水泵來(lái)控制 ,而水泵是由三相異步電動(dòng)機組成 ,三相異步電動(dòng)機 轉速 通入工頻電源,轉速是不變化 ,變頻器是專(zhuān)門(mén)針對電機調速 裝置。由變頻器控制電機 轉速,使水柱發(fā)生變化。在該項目中普傳PI7600/7800系列變頻器克服了音樂(lè )噴泉所要求的三大難點(diǎn):
一是變頻器與受控電機距離遠。
二是變頻器克服了加減電機造成的對變頻器的電流沖擊:電機工頻起動(dòng)會(huì )產(chǎn)生3至5倍的啟動(dòng)電流,由于廣場(chǎng)音樂(lè )噴泉使用的每臺變頻器均通過(guò)輸出端接觸器控制多臺水泵,工況要求變頻器必須具備這種性能。
三是對音樂(lè )響應的高度實(shí)時(shí)性:音樂(lè )噴泉是將實(shí)時(shí)采集的音樂(lè )信號通過(guò)計算機控制系統進(jìn)行識別處理,控制伺服閥或控制水泵轉速及控制水下伺服動(dòng)力機控制彩燈動(dòng)作,實(shí)現水形與樂(lè )曲同步變化,其音樂(lè )、水形之間的響應速度須達到毫秒極才能避免相應滯后造成動(dòng)作失真。G系列能將加減速時(shí)間最短設定為0.1S,配合良好的過(guò)電流過(guò)電壓保護功能和其它豐富的功能設定,G系列極大的滿(mǎn)足了音樂(lè )噴泉的特殊要求。
一、現場(chǎng)實(shí)際安裝情況及噴泉電氣線(xiàn)路運行設計要求
1.1現場(chǎng)考察噴泉實(shí)際安裝情況
該噴泉占地面積約200平方米,管路、潛水泵、噴嘴、水下彩燈、儲水池裝修等己完工。噴泉整體外形為橢圓形,噴水系統由六組電控部分組成:第一組在噴水池正中央設有一個(gè)獨立直噴式噴嘴,供水潛水泵一臺,功率5.5KW;第二組在噴水池正中央靠前位置設有一排直線(xiàn)形陣列直噴式噴嘴,供水潛水泵兩臺,功率5.5KW+2.2KW;第三組在噴水池正中央靠后位置設有一組雙菱形陣列直噴式噴嘴,供水潛水泵兩臺,功率4KW+3KW;第四組在噴泉噴水池整體外形—橢圓形邊緣處設有一圈沿邊橢圓形陣列直噴式噴嘴,供水潛水泵三臺,功率3KW+3KW+5.5KW;第五組為地下儲水池排水用潛水泵共兩臺,功率2.2KW+2.2KW;第六組為噴水池水下彩燈組,功率合計4KW。
噴泉電控房位置設置在距噴泉儲水池潛水泵100米的地方,每臺潛水泵電源線(xiàn)采用橡套銅芯三芯10平方電纜線(xiàn)沿地溝隱埋敷設。
噴泉用儲水池設為地下式暗池,分為左右兩個(gè)池,暗池底部深度大約4米。上述潛水泵分別設置于左右兩個(gè)暗池底部。
1.2噴泉噴水造型電氣線(xiàn)路運行設計要求
第一組正中央獨立噴式主噴嘴噴水設計高度12米,開(kāi)機后噴水造直保持不變,直到關(guān)機為止。
第二組噴水池正中央靠前位置直線(xiàn)形陣列直噴式噴嘴,要求按順序垂直噴水造型,噴水時(shí)水型由無(wú)水逐漸升高至4米并保持1分鐘后逐漸降至無(wú)噴水出現。
第三組噴水池正中央靠后位置的雙菱形陣列直噴式噴嘴,要求按順序在第二組完成后垂直噴水造型,噴水時(shí)水型由無(wú)水逐漸升高至3米并保持1分鐘后逐漸降至無(wú)噴水。
第四組沿外圈的橢圓形陣列直噴式噴嘴,要求按順序在第三組完成后傾斜75度向內拋物線(xiàn)型噴水造型,采用潛水泵起動(dòng)自然噴水,水型噴高4米并保持3分鐘后停止噴水。
上述第二組、第三組、第四組潛水泵設計成自動(dòng)順序循環(huán),第一組和第六組水下彩燈組設計為開(kāi)機啟動(dòng),關(guān)機停止工作。
第五組儲水池排水用潛水泵,設計成人為啟動(dòng)、關(guān)機控制。
二、噴泉噴水造型電氣線(xiàn)路運行控制設計構思
2.1第一組噴嘴、第二組噴嘴、第三組噴嘴、第四組噴嘴、第六組水下彩燈組采用定時(shí)器總控,定時(shí)啟動(dòng)/關(guān)機控制。自動(dòng)順序循環(huán)部分另做單獨控制電路,便于維修觀(guān)察。
2.2、第一組潛水泵和第六組水下彩燈組,除采用定時(shí)器總控外,另行設計一個(gè)各自獨立的開(kāi)機啟動(dòng),關(guān)機停止工作模式,便于維修觀(guān)察。第五組儲水池排水用潛水泵也設計成獨立的開(kāi)機啟動(dòng),關(guān)機停止工作模式。三個(gè)獨立的開(kāi)機啟動(dòng),關(guān)機停止工作模式,采用接觸器自保手動(dòng)/停止線(xiàn)路即可達到目的。
2.3第二組、第三組、第四組設計成自動(dòng)順序循環(huán)。其中第二組自動(dòng)順序循環(huán)啟動(dòng),采用上述2.1項中的定時(shí)器,定時(shí)啟動(dòng)控制來(lái)啟動(dòng)潛水泵的初啟動(dòng),用第四組潛水泵接觸器控制線(xiàn)路的停止信號來(lái)保證循環(huán)運行。
第二組要自動(dòng)地達到噴水時(shí)水型由無(wú)水逐漸升高至4米并保持1分鐘后逐漸降至無(wú)噴水,必須采用變頻器的調頻、調壓、調速功能才能達到目的。根據第二組潛水泵功率為5.5KW+2.2KW=7.7KW的實(shí)際情況,根據普傳PI7800系列特性采用PI7800 7R5G32變頻器實(shí)現噴水造型。
利用變頻器C0M端子FWD標號端接入定時(shí)器定時(shí)啟動(dòng)控制信號線(xiàn)路,來(lái)達到第二組潛水泵啟動(dòng)的目的。
2.4第三組雙菱形陣列直噴式噴嘴,要達到按順序在第二組完成后垂直噴水,噴水時(shí)水型由無(wú)水逐漸升高至6米并保持1分鐘后逐漸降至無(wú)噴水。也必須采用變頻器的調頻、調壓、調速功能才能達到目的。根據第三組潛水泵功率為4KW+3KW=7KW的實(shí)際情況,根據艾默生PI7600系列特性采用PI7800 7R5G32 變頻器。
第三組潛水泵自動(dòng)順序循環(huán)啟動(dòng)控制信號,采用第二組潛水泵變頻器的主控板端子TA1、TC1標號端接入啟動(dòng)控制信號線(xiàn)路,來(lái)達到第三組潛水泵啟動(dòng)的目的。
2.5第四組外圈橢圓形陣列直噴式噴嘴,要按順序在第三組完成后傾斜75度向內拋物線(xiàn)型噴水,采用潛水泵起動(dòng)自然噴水,水造型噴高8米并保持3分鐘后停止噴水要求。
采用接觸器控制線(xiàn)路即可達到目的。接觸器控制線(xiàn)路的啟動(dòng)控制信號采用第三組潛水泵變頻器的主控板端子TA1、TC1標號端接入啟動(dòng)控制信號線(xiàn)路,來(lái)達到第四組潛水泵啟動(dòng)的目的。
2.6由于第二組、第三組、第四組在開(kāi)機情況下要設計成自動(dòng)順序循環(huán)。所以不須將第四組潛水泵接觸器控制線(xiàn)路的停止信號接到第二組潛水泵控制變頻器控制端子FWD標號端,才能達到三組自動(dòng)順序循環(huán)目的。
3、系統調試
本噴泉噴水造型電氣線(xiàn)路控制運行的系統調試關(guān)鍵在于第二組、第三組變頻器的系統設置。在本噴泉噴水電氣線(xiàn)路控制中的其它主器件均采用進(jìn)口件配置,確保萬(wàn)無(wú)一失。
在設置普傳PI7600/PI7800系列變頻器功能參數之前,詳細閱讀了使用手冊。根據使用手冊該變頻器是多功能多用途變頻器,用于噴泉控制潛水泵運行,只應用了該變頻器很少一部分功能設置參數,大部分參數都不用設置或者說(shuō)按原出廠(chǎng)設置不動(dòng)即可。
變頻器的接線(xiàn)方式如下:
R、S、T接交流380V電源,
U、V、W接三相異步電動(dòng)機,分別接到電機上面.每臺電機需接單獨 熱繼電器。
控制端子COM與FWD短接(正轉啟動(dòng)信號)。音樂(lè )放大器輸出 0-20MA信號輸入到I2, V3端子(控制變頻器 速度)。I2接正信號,V3接負信號。
變頻器的參數設置如下:
F09=0.5 加速時(shí)間
F10=0.5 減速時(shí)間
F05=3 控制方式為外部端子控制
F04=2由I2進(jìn)行4-20mA 模擬量輸入調速
程序設定TA1、TC1停止運行時(shí)閉合
輸入以上參數即可,確保音樂(lè )放大器 一個(gè)轉換器后輸入到變頻器 信號是4-20mA。完成以上設置和接線(xiàn)我們就可以放大音樂(lè ),盡情 享受音樂(lè )噴泉帶來(lái) 美麗風(fēng)景和美好歌聲。
體會(huì ):變頻器的動(dòng)態(tài)響應很快,基本當我們一聽(tīng)到音樂(lè )聲后即可見(jiàn)到噴泉的浪花噴涌,隨著(zhù)音樂(lè )的節奏變化噴泉能瞬時(shí)做出動(dòng)態(tài)響應,達到了工作要求。樂(lè )曲目精選了四十種,無(wú)論是高亢的進(jìn)行曲、浪漫的回旋曲還是纏綿的抒情曲都將在普傳變頻器的驅動(dòng)下通過(guò)不同的水柱水流表現出不同的音樂(lè )境界。在音樂(lè )噴泉中采用變頻器控制是非常好的應用案例,采用普傳變頻器是明智的選擇,用最少的造價(jià)達到最復雜的音樂(lè )噴泉的控制要求。