
在當今的大中型城市市政工程中,各種休閑廣場、公園的建設也越來越被重視,而大型的廣場水景是此類工程建設中最常見的。其中音樂噴泉系統又是目前較為流行的,國內的大、中城市已爭相建設音樂噴泉,并向小城市發展。
音樂噴泉系統是集音樂、燈光、噴泉于一體的系統,它應用先進可靠的微電子技術及先進的專業高響應控制工程技術對音樂信號進行分析處理,實現聲音對噴泉方式進行同步控制,彩色噴泉在電腦的程控指令下,不斷變化花式,在音樂的伴奏下水柱高度隨著樂曲的節奏強弱而高低起伏,搖擺旋轉,千姿百態。結合水下彩燈的交替閃耀形成一幅色彩斑斕的美麗圖景,產生聲音交融令人心曠神怡賞心悅目的水舞藝術效果。
而隨著變頻調速技術的不斷推廣,變頻器已被廣泛用于水泵及風機負載,音樂噴泉系統中需要采用大量的水泵來控制噴泉循環水,根據水泵工作特性知道泵的流量與泵轉速成比例關系,通過調節水泵轉速可直接控制水泵的流量,在音樂噴泉系統需要實現噴泉水量實時調節,因而變頻調速技術更適合在音樂噴泉系統使用,此外根據水泵特性知道,采用變頻調速技術具有一定的節能效果,這也是變頻器在音樂噴泉控制系統得推廣應用的原因。
2006年我公司承接了齊齊哈爾市政廣場音樂噴泉水景改造工程,該工程同時要求噴泉的浪花噴涌與播放的音樂同步,協調一致。根據設計要求,浪花的噴涌要和音樂節奏步調一致,因此我們根據該原則決定使用變頻器來控制泵的工作,實現音樂對浪花的控制。
1 安裝情況
采用高士達GS200L-0370型號變頻器,要求同時拖動10臺3.0KW同型號水泵。該變頻器是一種低噪音高性能多功能變頻器。采用了先進的驅動控制技術動態轉矩矢量控制。控制系統高速計算電動機驅動負載所需功率,最佳控制電壓和電流矢量,最大限度地發揮電動機的輸出轉矩。采用動態轉矩矢量控制方式的變頻器,能配合負載實現在最短時間內平穩地加減速,能快速響應急速負載和及時檢測再生功率。另外,該變頻器采用獨自開發的FCL控制方式,實現無跳閘地自動加減速過程,并可在0.5HZ能輸出100%的起動轉矩。
變頻器工作基本接線圖如如圖1。

其中變頻器的運行信號由計算機控制,運行頻率是由計算機輸出的音頻信號轉為相對應的電壓信號對變頻器進行控制。
2 參數的設置

3 調試中的注意事項
音樂噴泉系統是集音樂、燈光、噴泉于一體的系統,其電氣控制系統相對比較復雜,在調試過程中易出現以下問題:
3.1 音頻信號干擾問題
當變頻器運行時其輸入輸出側會產生高次諧波,此諧波信號通過傳導、輻射、耦合等方式對其它設備產生干擾,經過音頻放大系統放大后,形成刺耳的噪音并影響音樂的播放。調試中也遇到了這種情況,我們采取以下措施: 變頻器一定要可靠接地,接地線要采用線徑較粗的線,并且接地點與變頻器距離要盡量短;變頻器輸入、輸出動力線盡量遠離音頻信號線和控制線,不要將動力線與控制線走在同一線槽中;音頻信號放大系統的電源盡可能與變頻器供電電源隔離;采用這些措施后,解決了干擾的問題。
3.2 報警問題
變頻器隨著音頻信信號的強弱來調節噴泉水泵的轉速,這就要求變頻器響應速度快,所以在參數設定方面變頻器的加減速時間要盡量短,而加減速時間過短變頻器又易出現過流,過壓保護。而此時高士達變頻器獨特的FCL控制算法,是解決這類工況的最佳選擇,當開啟此項功能后,問題迎刃而解。
4 運行情況
調試運行中,噴泉隨著音樂的節奏變化做出動態響應,浪花噴涌與播放的音樂同步,協調一致,達到了用戶對該系統的功能要求。
5 結束語
變頻調速是現代電力傳動技術的主要發展方向。變頻調速已成為泵類調速的主要控制方式,其節能效果顯著。而隨著市政建設中音樂噴泉系統的不斷推廣,采用變頻控制技術控制噴泉,也得到了廣大用戶的推廣和應用。
高士達變頻器在齊齊哈爾市政廣場音樂噴泉項目中取得了成功, 在此項目中變頻器充分展示了其強大的保護功能、良好的驅動能力和簡潔的參數設定功能,可以預見,在今后的同類項目中,高士達變頻器會在當中扮演極為重要的角色。