富凌BD330變頻器在音樂噴泉上的應(yīng)用
引言
音樂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,配合音樂節(jié)奏而構(gòu)成的綜合水景。音樂噴泉的聲、光、色、形俱美,常常用作風(fēng)景園林的主景。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們越來越注重環(huán)境的改善和美化、音樂噴泉在小區(qū)、公園、休閑廣場得到了廣泛的應(yīng)用。音樂噴泉的控制系統(tǒng)是音樂噴泉設(shè)計的核心,下面闡述一下音樂噴泉的變頻控制。
噴泉控制系統(tǒng)的構(gòu)成
音樂噴泉控制系統(tǒng)主要由音頻控制信號、變頻器、水泵、多功能閥、萬向噴頭及水管組成。噴泉水泵采用變頻調(diào)速技術(shù),實現(xiàn)水泵的無級調(diào)速,能根據(jù)音頻信號的強(qiáng)弱隨時調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。多功能閥和萬向噴頭由噴泉專用控制器控制,可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)各種圖案和形狀。我們利用音樂的音頻信號對變頻器進(jìn)行控制,音樂的音頻信號本身是一個功率很小的交流電壓信號,經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓后可以輸出一個相對應(yīng)的直流電壓信號,相對來講該信號很微弱,再對該信號進(jìn)行功率放大,可以輸出0~5V的標(biāo)準(zhǔn)直流電壓信號,即可以實現(xiàn)音頻信號對變頻器的控制,即對水泵浪花的控制,從而實現(xiàn)音樂對噴泉浪花的控制。控制系統(tǒng)流程圖如下圖所示。
參數(shù)設(shè)置和調(diào)試
l 變頻器的接線方式如下:
R、S、T接交流380V電源, U、V、W接三相異步電動機(jī),每臺電機(jī)需接單獨熱繼電器,控制端子DCM與FWD短接(正轉(zhuǎn)啟動信號)。音樂放大器輸出 4~20mA信號輸入到CI、ACM,端子(控制變頻器速度)CI接正信號,ACM接負(fù)信號。
變頻器的參數(shù)設(shè)置如下:
F0.01=1 控制方式為外部端子控制
F0.03=2 由4~20mA模擬量輸入調(diào)速
F00.08=0.5 加速時間
F0.09=0.5 減速時間
F0.10=2, 禁止反轉(zhuǎn)
調(diào)試注意事項:
l 音頻信號干擾問題
從變頻器的工作原理知道,當(dāng)變頻器運行時其輸入輸出側(cè)會產(chǎn)生高次諧波,此諧波信號通過傳導(dǎo)、輻射、耦合等方式對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。音樂噴泉系統(tǒng)中諧波干擾會經(jīng)過音頻放大系統(tǒng)放大后形成刺耳的噪聲并影響音樂的播放,調(diào)試時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,接地線采用線徑較粗的線,并且接地點與變頻器距離要盡量短;[3]變頻器的輸入輸出動力線盡量遠(yuǎn)離音頻信號線和控制線,不要將動力線和控制線走在同一個線槽中;[4]音頻信號系統(tǒng)的電源盡可能與變頻器的供電電源隔離等。
l 變頻器的跳保護(hù)問題
噴泉水泵隨音頻信號的強(qiáng)弱隨時調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,這就要求變頻器響應(yīng)速度快。在調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù)時加減速時間應(yīng)盡量短,但加減速時間過短容易出現(xiàn)過流保護(hù),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況設(shè)置合適的加減速時間。為了降低音頻調(diào)頻信號干擾,模擬量AI1需適當(dāng)設(shè)置濾波時間。富凌系列變頻器具有故障自動復(fù)位功能,為了避免干擾信號引起變頻器的故障,在調(diào)試時可將此功能打開。
總結(jié)
變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)的一個主要發(fā)展方向,變頻調(diào)速有優(yōu)異的調(diào)速性能和顯著的節(jié)電效果,廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域,有的是為了提高產(chǎn)量,有的是為了節(jié)能降耗,最近幾年,人們在噴泉工程中也漸漸的采用變頻調(diào)速裝置,他使噴泉效果更具動感,尤其是音樂噴泉,通過使用變頻裝置實現(xiàn)了音樂(音頻)對噴泉的控制,使現(xiàn)場效果超出了人們的想象,使游客在欣賞美麗動聽的音樂的同時,通過隨音而舞的浪花感受到科技的內(nèi)涵。
BD330基本信息與介紹
產(chǎn)品概述
BD330是公司在DZB300基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代高性能開環(huán)矢量變頻器,性能優(yōu)越,功能豐富,外型美觀大方;散熱性能優(yōu)良,體積更小,結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理;配置靈活多變,能滿足客戶的不同需求。
技術(shù)參數(shù)
◆ 輸入電壓:1AC220V±15% 3AC220V±15% 3AC380V±15%
◆ 輸入頻率47~63Hz 功率因素≥95%
◆ 控制方式:無PG矢量控制和V/F控制,其中V/F控制有直線型、多點型和多次冪次方型三種曲線
◆ 運行指令來源:面板給定、端子給定和RS485通訊給定
◆ 頻率給定來源:面板數(shù)字給定、模擬量給定、RS485串行通訊給定、多段速簡易PLC給定、PID給定等
◆ 過載能力:G型:150%額定電流60s、180%額定電流10s,P型120%額定電流60s、150%額定電流10s
◆ 啟動轉(zhuǎn)矩:0.5Hz/150%(無PG矢量控制(SVC)),速度范圍1:100(SVC)速度控制精度±0.5%
◆ 載波頻率:1.0kHz~15.0kHz,并可根據(jù)溫度和負(fù)載特性進(jìn)行自動調(diào)整
◆ 頻率分辨率:數(shù)字量給定為0.01Hz,模擬量給定為最高頻率乘以0.1%
◆ 轉(zhuǎn)矩提升:手動轉(zhuǎn)矩提升0.1~30%
◆ 加減速方式:直線兩種加減速時間
◆ 制動:啟動時直流制動和停機(jī)時直流制動
◆ 寸動運行:頻率范圍:0.0Hz~最大輸出頻率,寸動加減速時間:0~3600.0s
◆ 簡易PLC及多段速運行:通過內(nèi)置PLC或控制端子最多可實現(xiàn)16段速運行
◆ 內(nèi)置過程PID:方便實現(xiàn)過量(壓力、溫度、流量等)的閉環(huán)控制
◆ 自動電壓調(diào)整:當(dāng)電網(wǎng)電程壓波動時能自動保持輸出電壓的恒定
◆ 可多臺變頻器共用直流母線,能量自動均衡
◆ 輸入輸出端子:6路可數(shù)字輸入,2路模擬輸入,2路繼電器輸出,1路OC晶體管輸出,2路模擬量輸出
◆ LED可顯示設(shè)定頻率、輸出頻率、輸出電壓、輸出電流等參數(shù)
l AC380V系列額定參數(shù):
變頻器型號 | 額定功率(kW) | 額定輸入電流(A) | 額定輸出電流(A) | 適配電機(jī)(kW) |
輸入3PH 380V±15% 47Hz~63Hz | ||||
BD330-0R7G/1R5P-4 | 0.75/1.5 | 3.4/5.0 | 2.5/3.7 | 0.75/1.5 |
BD330-1R5G/2R2P-4 | 1.5/2.2 | 5.0/5.8 | 3.7/5.0 | 1.5/2.2 |
BD330-2R2G/3R7P-4 | 2.2/3.7 | 5.8/10.5 | 5.0/8.5 | 2.2/3.7 |
BD330-3R7G/5R5P-4 | 3.7/5.5 | 10.5/14.6 | 8.5//13 | 3.7/5.5 |
BD330-5R5G/7R5P-4 | 5.5/7.5 | 14.6/20.5 | 13.0/18 | 5.5/7.5 |
BD330-7R5G/011P-4 | 7.5/11 | 20.5/26 | 18.0/24 | 7.5/11 |
BD330-011G/015P-4 | 11.0/15 | 26.0/35 | 24.0/30 | 11.0/15.0 |
BD330-015G/018P-4 | 15.0/18.5 | 35.0/38.5 | 30.0/39 | 15.0/18.5 |
BD330-018G/022P-4 | 18.5/22 | 38.5/46.5 | 39.0/46 | 18.5/22 |
BD330-022G/030P-4 | 22.0/30 | 46.5/62 | 46.0/58 | 22.0/30.0 |
BD330-030G/037P-4 | 30.0/37.0 | 62.0/76 | 58.0/75 | 30.0/37 |
BD330-037G/045P-4 | 37.0/45.0 | 76.0/92 | 75.0/90 | 37.0/45 |
BD330-045G/055P-4 | 45.0/55.0 | 92.0/113 | 90.0/110 | 45.0/55 |
BD330-055G/075P-4 | 55.0/75.0 | 113.0/157 | 110.0/150 | 55.0/75 |
BD330-075G/093P-4 | 75.0/93.0 | 157.0/180 | 150.0/170 | 75.0/93 |
BD330-093G/110P-4 | 93.0/110 | 180.0/214 | 170.0/210 | 93.0/110 |
BD330-110G/132P-4 | 110.0/132 | 214.0/256 | 210.0/250 | 110.0/132 |
BD330-132G/160P-4 | 132.0/160 | 256.0/307 | 250.0/300 | 132.0/160 |
BD330-160G/200P-4 | 160.0/200 | 307.0/385 | 300.0/380 | 160.0/200 |
BD330-200G/220P-4 | 200.0/220 | 385.0/430 | 380.0/430 | 200.0/220 |
BD330-220G/250P-4 | 220.0/250 | 430.0/468 | 430.0/470 | 220.0/250 |
BD330-250G/280P-4 | 250.0/280 | 468.0/525 | 470.0/520 | 250.0/280 |
BD330-280G/315P-4 | 280.0/315 | 525.0/590 | 520.0/620 | 280.0/315 |
BD330-315G/400P-4 | 315.0/400 | 590.0/785 | 620.0/754 | 315.0/400 |
BD330-400G/500P-4 | 400.0/500 | 785.0/965 | 754.0/930 | 400.0/500 |
BD330-500G/630P-4 | 500.0/630 | 965.0/1210 | 930.0/1180 | 500.0/630 |
BD330-630G/710P-4 | 630.0/710 | 1210.0/1465 | 1180.0/1430 | 630.0/710 |