Đài phun nước âm nhạc

Ứng dụng biến tần KERUN trong đài phun nước âm nhạc
-- Dòng ACD500

I. Lời nói đầu
Hệ thống đài phun nước âm nhạc tích hợp âm nhạc, ánh sáng và đài phun nước. Nó sử dụng công nghệ vi điện tử tiên tiến và đáng tin cậy cũng như kỹ thuật kiểm soát phản hồi cao-tinh vi để phân tích và xử lý tín hiệu âm thanh, đạt được khả năng kiểm soát đồng bộ các mẫu đài phun nước với âm nhạc. Dưới sự hướng dẫn của máy tính được lập trình, đài phun nước màu liên tục thay đổi kiểu dáng của nó. Đi kèm với âm nhạc, độ cao của các tia nước dâng cao và hạ xuống theo nhịp điệu và cường độ của âm nhạc, lắc lư và xoay tròn dưới vô số hình thức. Kết hợp với những ánh đèn màu dưới nước nhấp nháy xen kẽ, nó tạo ra một cảnh tượng đẹp mắt, đầy màu sắc và tạo ra hiệu ứng múa nước nghệ thuật, nơi âm thanh và hình ảnh hòa quyện, mang đến trải nghiệm sảng khoái và thú vị.

Với sự phát triển liên tục của công nghệ điều khiển tốc độ tần số thay đổi, bộ biến tần đã được sử dụng rộng rãi trong các phụ tải bơm và quạt. Hệ thống đài phun nước âm nhạc đòi hỏi một số lượng lớn máy bơm để kiểm soát lượng nước tuần hoàn. Theo đặc tính của bơm, lưu lượng bơm tỷ lệ thuận với tốc độ của nó. Điều chỉnh tốc độ bơm trực tiếp kiểm soát dòng chảy. Vì hệ thống đài phun nước âm nhạc yêu cầu điều chỉnh lượng nước-theo thời gian thực nên công nghệ điều khiển tốc độ tần số thay đổi đặc biệt phù hợp với các hệ thống này. Hơn nữa, dựa trên đặc điểm của máy bơm, việc sử dụng điều khiển tốc độ tần số thay đổi mang lại những lợi ích tiết kiệm năng lượng-nhất định, đây là một lý do khác dẫn đến việc áp dụng rộng rãi bộ biến tần trong hệ thống điều khiển đài phun nước âm nhạc.

II. Nguyên lý làm việc và vai trò của biến tần trong hệ thống đài phun nước âm nhạc

2.1 Nguyên tắc làm việc
Hoạt động của đài phun nước âm nhạc nói chung có thể được chia thành hai phương pháp. Phương pháp đầu tiên liên quan đến việc lưu trữ tín hiệu âm nhạc trong hệ thống máy tính, sau đó xử lý nó thông qua phần mềm. Tín hiệu đã xử lý được đưa ra hệ thống xử lý tín hiệu âm nhạc. Biến tần nhận tín hiệu điện áp từ hệ thống này và xuất ra các tần số khác nhau dựa trên cường độ của tín hiệu điện áp. Các tín hiệu tần số khác nhau này, khi được áp dụng cho động cơ của máy bơm hoặc cơ cấu lắc lư, sẽ điều chỉnh lượng nước đầu ra của máy bơm và kiểm soát độ cao của tia nước, đạt được hiệu ứng hình dạng nước thay đổi theo nhạc. Phương pháp thứ hai áp dụng nguồn nhạc trực tiếp vào biến tần thông qua hệ thống xử lý tín hiệu âm nhạc để đạt được khả năng điều khiển đài phun nước.

2.2 Vai trò của Biến tần
Hệ thống đài phun nước âm nhạc tích hợp âm nhạc, ánh sáng và đài phun nước. Để đạt được sự đồng bộ giữa tia nước và tiếng nhạc đòi hỏi phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

Làm thế nào để đạt được sự đồng bộ giữa đài phun nước và âm nhạc.

Liệu biến tần có thể đáp ứng ngay lập tức hay không.

Gỡ lỗi và cách nhiệt an toàn cho toàn bộ thiết bị.
Tín hiệu âm thanh của âm nhạc được sử dụng để điều khiển biến tần. Bản thân tín hiệu âm thanh là tín hiệu điện áp AC công suất thấp. Thông qua chỉnh lưu, lọc và ổn định, tín hiệu điện áp DC yếu tương ứng có thể được phát ra. Sau đó, tín hiệu này được khuếch đại nguồn để tạo ra tín hiệu điện áp DC 0–10V tiêu chuẩn. Điều này cho phép tín hiệu âm thanh điều khiển đầu ra của biến tần, từ đó điều khiển tia nước từ máy bơm và tạo ra các hiệu ứng đài phun nước được điều khiển bằng âm nhạc.
KERUN ACD500 là bộ biến tần vectơ có-tiếng ồn thấp,{2}}hiệu suất cao. Nó sử dụng công nghệ điều khiển truyền động tiên tiến-Công nghệ Vector điện áp không gian-cho phép nó hoạt động với tải máy bơm để đạt được khả năng tăng tốc và giảm tốc mượt mà trong thời gian ngắn nhất. Nó có thể phản ứng nhanh chóng với những thay đổi tải đột ngột, phát hiện kịp thời nguồn điện tái tạo và đạt được khả năng tăng/giảm tốc tự động-không bị vấp. Nó có thể tạo ra mô-men xoắn khởi động 150% ngay cả ở tần số hoạt động khoảng 1 Hz. Phản ứng tức thời không phải là một vấn đề.
Sơ đồ địa điểm bao gồm việc sử dụng hai máy bơm 2,2KW được điều khiển bởi bộ biến tần 5,5KW. Do môi trường ẩm ướt, cáp bọc cao su YC4×4-có khả năng chống ăn mòn và độ bền cách điện cao hơn được sử dụng để kết nối giữa biến tần và động cơ. Tất cả các kết nối dưới nước đều được chống thấm. Biến tần và tủ điều khiển được nối đất bảo vệ một cách đáng tin cậy.
Hệ thống điều khiển đài phun nước âm nhạc KERUN ACD500 chủ yếu bao gồm tín hiệu điều khiển âm thanh, biến tần, máy bơm, van đa chức năng, vòi phun đa năng và đường ống. Máy bơm đài phun nước sử dụng công nghệ điều khiển tốc độ tần số thay đổi để điều chỉnh tốc độ vô cấp, cho phép điều chỉnh tốc độ máy bơm theo thời gian thực-dựa trên cường độ của tín hiệu âm thanh. Các van đa chức năng và vòi phun đa năng được điều khiển bằng bộ điều khiển đài phun nước chuyên dụng, cho phép tạo ra nhiều kiểu và hình dạng khác nhau tùy theo chương trình. Tín hiệu âm thanh của âm nhạc điều khiển biến tần. Sau khi chỉnh lưu, lọc và ổn định tín hiệu âm thanh, tín hiệu điện áp DC tương ứng sẽ được tạo ra. Tín hiệu yếu này được khuếch đại nguồn-để tạo ra tín hiệu điện áp DC 0–5V hoặc 0–10V tiêu chuẩn. Điều này cho phép tín hiệu âm thanh điều khiển biến tần, từ đó phun nước, đạt được hiệu ứng đài phun nước được điều khiển bằng âm nhạc.

III. Kết nối biến tần

Hình 3-1 Sơ đồ kết nối biến tần
Đấu nối trực tiếp các cực đầu vào nguồn L1, L2, L3 của biến tần với đầu ra của cầu dao trong tủ điều khiển. Kết nối các đầu ra U, V, W của biến tần với máy bơm. Kết nối các đầu vào tín hiệu GND, AVI, +10V của biến tần với đầu ra của hệ thống xử lý tín hiệu âm nhạc. Kết nối các đầu cuối FWD và COM thông qua tiếp điểm thường mở của rơle trung gian. Điều này cho phép máy tính công nghiệp điều khiển các mẫu cột nước của đài phun nhạc thông qua rơle.
Lệnh chạy của biến tần được điều khiển bởi máy tính. Tần số hoạt động của nó được điều khiển bởi tín hiệu điện áp tương ứng với tín hiệu âm thanh đầu ra của máy tính.

IV. Lựa chọn công suất biến tần và ưu điểm cho đài phun nước phát nhạc
Đặc điểm biến tần:

200V-240V ±10%, Một pha, AC, 0,12kW-3,7kW;

380V-480V ±10%, Ba pha, AC, 0,7kW-400kW

Chế độ điều khiển vectơ, có khả năng điều khiển vectơ vòng-đóng và điều khiển mômen xoắn-vòng kín.

Khả năng quá tải cao.
Sử dụng biến tần kiểu KERUN ACD500, được yêu cầu để điều khiển đồng thời hàng chục máy bơm 11KW giống hệt nhau. Biến tần này là một thiết bị có-tiếng ồn thấp, hiệu suất-cao, đa-chức năng. Nó sử dụng công nghệ điều khiển Vector mô-men xoắn động tiên tiến. Hệ thống điều khiển tính toán công suất mà động cơ yêu cầu để dẫn động tải ở tốc độ cao, điều khiển tối ưu các vectơ điện áp và dòng điện để tối đa hóa mô-men xoắn đầu ra của động cơ. Biến tần sử dụng điều khiển Vector mô men động có thể làm việc với tải để đạt được khả năng tăng/giảm tốc mượt mà trong thời gian ngắn nhất, phản ứng nhanh với tải đột ngột và phát hiện kịp thời năng lượng tái tạo. Ngoài ra, nó còn sử dụng phương pháp điều khiển HCL độc quyền để đạt được khả năng tăng/giảm tốc tự động{10}không bị vấp và có thể tạo ra mô-men xoắn khởi động 100% ở tần số 0,5 Hz.

V. Cách sử dụng đầu cuối biến tần và cài đặt thông số liên quan
Đặc tính tăng/giảm tốc tuyệt vời của dòng KERUN ACD500 cho phép nó hoạt động với tải máy bơm để đạt được khả năng tăng/giảm tốc mượt mà trong thời gian ngắn nhất. Phản ứng động nhanh của nó cho phép phát hiện nhanh chóng năng lượng tái tạo, đạt được khả năng tăng/giảm tốc tự động-không bị vấp. Nó có thể thay đổi ngay lập tức tần số đầu ra của biến tần theo các biến đổi trong tín hiệu âm thanh, từ đó thay đổi dạng sóng của tia nước đài phun nước, đạt được sự đồng bộ hóa và độ méo thấp giữa dạng sóng tia nước và tín hiệu âm thanh. Cài đặt thông số cụ thể như sau:

Biến tần kiểu KERUN ACD500 là một thiết bị có-tiếng ồn thấp, hiệu suất-cao, đa-chức năng. Nó sử dụng công nghệ điều khiển Vector mô-men xoắn động tiên tiến. Hệ thống điều khiển tính toán công suất mà động cơ yêu cầu để dẫn động tải ở tốc độ cao, điều khiển tối ưu các vectơ điện áp và dòng điện để tối đa hóa mô-men xoắn đầu ra của động cơ. Phương pháp điều khiển này cho phép tăng/giảm tốc mượt mà trong thời gian ngắn nhất, phản ứng nhanh với tải đột ngột và phát hiện kịp thời năng lượng tái tạo.

VI. Các biện pháp phòng ngừa

Hệ thống đài phun nước âm nhạc tích hợp âm nhạc, ánh sáng và đài phun nước. Hệ thống điều khiển điện của nó tương đối phức tạp. Các vấn đề sau đây dễ xảy ra trong quá trình gỡ lỗi:

Nhiễu tín hiệu âm thanh:Sóng hài tần số-cao được tạo ra ở phía đầu vào và đầu ra của biến tần trong quá trình vận hành có thể gây nhiễu cho các thiết bị khác thông qua sự dẫn truyền, bức xạ hoặc khớp nối. Khi được khuếch đại bởi hệ thống âm thanh, điều này sẽ gây ra tiếng ồn lớn và ảnh hưởng đến việc phát nhạc.Giải pháp:Lắp đặt máy biến áp cách ly cho nguồn điện điều khiển.

Biến tần phải được nối đất chắc chắn bằng dây nối đất dày hơn, giữ điểm nối đất càng gần biến tần càng tốt. Giữ cáp nguồn đầu vào/đầu ra của biến tần càng xa càng tốt khỏi cáp tín hiệu âm thanh và cáp điều khiển; không chạy cáp nguồn và cáp điều khiển trong cùng một ống dẫn/khay. Cách ly nguồn điện cho hệ thống khuếch đại tín hiệu âm thanh khỏi nguồn điện của biến tần càng nhiều càng tốt. Việc thực hiện các biện pháp này sẽ giải quyết được các vấn đề can thiệp.