Musikalische Brunnen

Anwendung des KERUN-Wechselrichters in Musikbrunnen
-- ACD500-Serie

I. Vorwort
Ein musikalisches Springbrunnensystem integriert Musik, Beleuchtung und Wasserfontänen. Es nutzt fortschrittliche und zuverlässige Mikroelektronik-Technologie und hochentwickelte, reaktionsschnelle Steuerungstechnik, um Audiosignale zu analysieren und zu verarbeiten und so eine synchronisierte Steuerung der Fontänenmuster mit der Musik zu erreichen. Unter programmierten Computeranweisungen verändert der farbige Brunnen kontinuierlich seine Muster. Begleitet von Musik steigt und fällt die Höhe der Wasserstrahlen im Rhythmus und der Intensität der Musik und schwankt und rotiert in unzähligen Formen. In Kombination mit abwechselnden Blitzen farbiger Unterwasserlichter entsteht ein wunderschönes, farbenfrohes Spektakel und ein künstlerischer Wassertanzeffekt, bei dem Ton und Bild verschmelzen und ein erfrischendes und entzückendes Erlebnis bieten.

Mit der kontinuierlichen Förderung der Geschwindigkeitsregelungstechnologie mit variabler Frequenz werden Wechselrichter häufig in Pumpen- und Lüfterlasten eingesetzt. Musikbrunnensysteme erfordern eine große Anzahl von Pumpen, um das zirkulierende Wasser zu steuern. Gemäß den Pumpeneigenschaften ist der Pumpendurchfluss proportional zu seiner Geschwindigkeit. Durch die Regulierung der Pumpengeschwindigkeit wird der Durchfluss direkt gesteuert. Da Musikbrunnensysteme eine Echtzeitanpassung der Wassermenge erfordern, eignet sich für diese Systeme besonders die Geschwindigkeitsregelungstechnologie mit variabler Frequenz. Basierend auf den Pumpeneigenschaften bietet die Verwendung einer Drehzahlregelung mit variabler Frequenz darüber hinaus bestimmte Energiesparvorteile, was ein weiterer Grund für die weitverbreitete Verwendung von Wechselrichtern in Steuerungssystemen für Musikbrunnen ist.

II. Funktionsprinzip und Rolle des Wechselrichters in Musikbrunnensystemen

2.1 Funktionsprinzip
Der Betrieb von Musikbrunnen lässt sich grundsätzlich in zwei Methoden unterteilen. Die erste Methode besteht darin, das Musiksignal im Computersystem zu speichern und es dann durch Software zu verarbeiten. Das verarbeitete Signal wird an ein Musiksignalverarbeitungssystem ausgegeben. Der Wechselrichter empfängt ein Spannungssignal von diesem System und gibt je nach Größe des Spannungssignals unterschiedliche Frequenzen aus. Diese variierenden Frequenzsignale passen, wenn sie an die Motoren der Pumpen oder Schwingmechanismen angelegt werden, die Wasserleistung der Pumpen an und steuern die Höhe der Wasserstrahlen, wodurch der Effekt erzielt wird, dass sich die Wasserform mit der Musik ändert. Bei der zweiten Methode wird die Musikquelle über ein Musiksignalverarbeitungssystem direkt an den Wechselrichter angelegt, um eine Fontänensteuerung zu erreichen.

2.2 Rolle des Wechselrichters
Das Musikbrunnensystem integriert Musik, Beleuchtung und Springbrunnen. Um eine Synchronisierung zwischen Wasserstrahl und Musik zu erreichen, müssen folgende Anforderungen erfüllt sein:

So erreichen Sie die Synchronisation zwischen Brunnen und Musik.

Ob der Wechselrichter sofort reagieren kann.

Debugging und Isolationssicherheit des gesamten Gerätesatzes.
Das Audiosignal der Musik wird zur Steuerung des Wechselrichters verwendet. Das Audiosignal selbst ist ein Wechselspannungssignal mit geringer -Leistung. Durch Gleichrichtung, Filterung und Stabilisierung kann ein entsprechend schwaches Gleichspannungssignal ausgegeben werden. Dieses Signal wird dann leistungsverstärkt, um ein Standard-Gleichspannungssignal von 0–10 V zu erzeugen. Dadurch kann das Audiosignal den Ausgang des Wechselrichters steuern, wodurch der Wasserstrahl der Pumpen gesteuert und musikgesteuerte Springbrunneneffekte realisiert werden.
Der KERUN ACD500 ist ein geräuscharmer, leistungsstarker Vektorwechselrichter. Es nutzt die fortschrittliche Antriebssteuerungstechnologie -Raumspannungsvektortechnologie-, die es ihm ermöglicht, mit der Pumpenlast zu arbeiten, um in kürzester Zeit eine sanfte Beschleunigung und Verzögerung zu erreichen. Es kann schnell auf plötzliche Laständerungen reagieren, regenerative Energie sofort erkennen und eine fahrt-automatische Beschleunigung/Verzögerung ermöglichen. Selbst bei einer Betriebsfrequenz von etwa 1 Hz kann er ein Anlaufdrehmoment von 150 % abgeben. Eine sofortige Reaktion sollte kein Problem darstellen.
Der Standortplan sieht den Einsatz von zwei 2,2-kW-Pumpen vor, die von einem 5,5-kW-Wechselrichter angetrieben werden. Aufgrund der feuchten Umgebung werden für Verbindungen zwischen Wechselrichter und Motoren YC4×4-Kabel mit Gummimantel und höherer Korrosionsbeständigkeit und Isolationsfestigkeit verwendet. Alle Unterwasseranschlüsse sind wasserdicht. Wechselrichter und Schaltschrank sind zuverlässig geerdet.
Das Musikbrunnen-Steuerungssystem KERUN ACD500 besteht hauptsächlich aus einem Audio-Steuersignal, einem Wechselrichter, einer Pumpe, einem Multifunktionsventil, einer Universaldüse und Rohrleitungen. Die Springbrunnenpumpe nutzt eine Geschwindigkeitsregelungstechnologie mit variabler Frequenz zur stufenlosen Geschwindigkeitsanpassung, sodass die Pumpengeschwindigkeit in Echtzeit basierend auf der Stärke des Audiosignals angepasst werden kann. Multifunktionsventile und Universaldüsen werden von einer speziellen Fontänensteuerung gesteuert und ermöglichen je nach Programm verschiedene Muster und Formen. Das Audiosignal der Musik steuert den Wechselrichter. Nach der Gleichrichtung, Filterung und Stabilisierung des Audiosignals entsteht ein entsprechendes Gleichspannungssignal. Dieses schwache Signal wird leistungsverstärkt, um ein Standard-Gleichspannungssignal von 0–5 V oder 0–10 V auszugeben. Dadurch kann das Audiosignal den Wechselrichter und damit den Wasserstrahl steuern, wodurch musikgesteuerte Springbrunneneffekte erzielt werden.

III. Wechselrichteranschluss

Abbildung 3-1 Anschlussdiagramm des Wechselrichters
Verbinden Sie die Leistungseingangsklemmen L1, L2, L3 des Wechselrichters direkt mit dem Ausgang des Leistungsschalters im Schaltschrank. Verbinden Sie die U-, V- und W-Ausgangsklemmen des Wechselrichters mit der Pumpe. Verbinden Sie die Signaleingangsklemmen GND, AVI, +10V des Wechselrichters mit dem Ausgang des Musiksignalverarbeitungssystems. Verbinden Sie die FWD- und COM-Klemmen über den Schließerkontakt eines Zwischenrelais. Dadurch kann der Industriecomputer die Wassersäulenmuster des Musikbrunnens über das Relais steuern.
Der Startbefehl des Wechselrichters wird vom Computer gesteuert. Seine Betriebsfrequenz wird durch ein Spannungssignal gesteuert, das dem vom Computer ausgegebenen Audiosignal entspricht.

IV. Auswahl der Wechselrichterkapazität und Vorteile für Musikbrunnen
Eigenschaften des Wechselrichters:

200 V-240 V ±10 %, einphasig, Wechselstrom, 0,12 kW–3,7 kW;

380 V-480 V ±10 %, dreiphasig, Wechselstrom, 0,7 kW–400 kW

Vektorsteuerungsmodus, der eine Vektorsteuerung mit geschlossenem -Loop und eine Drehmomentsteuerung mit geschlossenem -Loop ermöglicht.

Hohe Überlastfähigkeit.
Verwendung des Wechselrichtermodells KERUN ACD500, der zum gleichzeitigen Antrieb von Dutzenden identischer 11-kW-Pumpen erforderlich ist. Dieser Wechselrichter ist ein geräuscharmes,-leistungsstarkes und multifunktionales Gerät. Es nutzt die fortschrittliche Dynamic Torque Vector-Steuerungstechnologie. Das Steuersystem berechnet die Leistung, die der Motor benötigt, um die Last mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben, und steuert die Spannungs- und Stromvektoren optimal, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu maximieren. Wechselrichter mit dynamischer Torque-Vector-Steuerung können mit der Last arbeiten, um in kürzester Zeit eine sanfte Beschleunigung/Verzögerung zu erreichen, schnell auf plötzliche Lasten zu reagieren und regenerative Energie umgehend zu erkennen. Darüber hinaus nutzt es eine proprietäre HCL-Steuerungsmethode, um eine fahrt-freie automatische Beschleunigung/Verzögerung zu erreichen und kann ein Anlaufdrehmoment von 100 % bei 0,5 Hz ausgeben.

V. Verwendung der Wechselrichterklemmen und zugehörige Parametereinstellungen
Die hervorragenden Beschleunigungs-/Verzögerungseigenschaften der KERUN ACD500-Serie ermöglichen es ihr, mit der Pumpenlast zu arbeiten, um in kürzester Zeit eine gleichmäßige Beschleunigung/Verzögerung zu erreichen. Seine schnelle dynamische Reaktion ermöglicht die sofortige Erkennung der regenerativen Energie und ermöglicht eine fahrt-automatische Beschleunigung/Verzögerung. Es kann die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters bei Schwankungen im Audiosignal sofort ändern und dadurch die Wellenform der Wasserstrahlen der Fontäne verändern, wodurch eine Synchronisierung und geringe Verzerrung zwischen der Wellenform des Wasserstrahls und dem Audiosignal erreicht wird. Spezifische Parametereinstellungen sind wie folgt:

Der KERUN ACD500-Wechselrichter ist ein geräuscharmes,-leistungsstarkes und multifunktionales Gerät. Es nutzt die fortschrittliche Dynamic Torque Vector-Steuerungstechnologie. Das Steuersystem berechnet die Leistung, die der Motor benötigt, um die Last mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben, und steuert die Spannungs- und Stromvektoren optimal, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu maximieren. Diese Steuerungsmethode ermöglicht eine sanfte Beschleunigung/Verzögerung in kürzester Zeit, eine schnelle Reaktion auf plötzliche Lasten und eine rechtzeitige Erkennung der regenerativen Leistung.

VI. Vorsichtsmaßnahmen

Das Musikbrunnensystem integriert Musik, Beleuchtung und Springbrunnen. Sein elektrisches Steuerungssystem ist relativ komplex. Die folgenden Probleme können beim Debuggen auftreten:

Audiosignalstörungen:Hochfrequente Oberwellen, die während des Betriebs auf der Eingangs- und Ausgangsseite des Wechselrichters erzeugt werden, können andere Geräte durch Leitung, Strahlung oder Kopplung stören. Bei Verstärkung durch das Audiosystem verursacht dies starke Geräusche und beeinträchtigt die Musikwiedergabe.Lösung:Installieren Sie einen Trenntransformator für die Steuerspannungsversorgung.

Der Wechselrichter muss über dickere Erdungsdrähte zuverlässig geerdet werden, wobei der Erdungspunkt so nah wie möglich am Wechselrichter liegen muss. Halten Sie die Eingangs-/Ausgangsstromkabel des Wechselrichters so weit wie möglich von Audiosignal- und Steuerkabeln entfernt; Verlegen Sie Strom- und Steuerkabel nicht im selben Kabelkanal/in demselben Kabelkanal. Trennen Sie die Stromversorgung des Audiosignal-Verstärkungssystems so weit wie möglich von der Stromversorgung des Wechselrichters. Durch die Umsetzung dieser Maßnahmen werden Interferenzprobleme behoben.