Beat the Storm 如何以更少的二氧化碳排放带来更多的乐趣？

丹麦：幸运的是，热带气旋并不是每天都会遇到。不过，丹麦南部的宇宙科学公园有一个模拟器，让每年涌入公园的 14 万游客感受到真实。自 2022 年 3 月以来，Beat the Storm 风洞一直是公园的明星游乐设施。在这个模拟器中，游客可以体验高达 130 km/h 的风速。产生这种力量所消耗的能量远远超出您的想象。因此，该公园的技术人员一直专注于优化能效。

为了让 Beat the Storm 游乐设施栩栩如生，宇宙科学公园的团队希望在 10 米长的风洞中模拟 1 级气旋。1 级气旋等同于热带气旋，强风会导致船只拖动系泊点。在这种风速下，人们很难直立行走，有些人还感觉呼吸困难。

宇宙科学公园的项目经理 Troels Nim Andersen 解释说：“Beat the Storm 是一座以科普为目的的高速游乐设施。这种体验实际上非常适合我们这个科学公园。通过这个游乐设施——以及我们所有的游乐设施——我们希望激发人们对科学、技术和创业的更多热情。”

在开发游乐设施方面，科学公园面临着三个主要挑战。

首先，优化能效对于将电费和二氧化碳排放量降至最低至关重要。

其次，公园致力于确保谐波合规。Troels Nim Andersen 解释说：“通常，我们不必处理harmonic mitigation。然而，对于 Beat the Storm 来说，功耗非常大。这个游乐设施消耗的电力比公园的任何其他设施都多。为了满足这一需求，我们安装了一台变压器，并与供电公司达成协议，不会干扰供电。因此，我们面临着一个独特的挑战，即如何稳定谐波，以履行我们的协议并保护我们的其他设备。例如，如果谐波抑制不充分，我们的许多信息屏幕和信用卡终端就有可能出现错误。”

第三，公园需要确保可靠运营并最大限度地延长正常运行时间。维护检修困难。因此，为了节省维护时间和成本，公园需要可靠的运行和较长的维修间隔。他们期望 Beat the Storm 游乐设施能运行 7 年，然后再对其进行翻新或将空间用于其他目的。

为产生高风速而安装的巨型风机系统配备了 12 个 VLT® HVAC Drive FC 102 设备单元，用于对风机进行变速控制。每个变频器一台额定功率为 37 kW 的电机，过载 10%，变频器的有效负载为 45 kW。这种配置可确保风机精确地以所需的速度运行，而不会超速，与直接在线运行相比，降低了耗电量。这反过来又减少了 CO₂ 的排放。

谐波合规性由一个丹佛斯advanced active filter进行管理，该滤波器可抑制所有 12 个变频器的谐波。

“丹佛斯专家 Norbert Hanigovszki 帮助计算了如此大型变速变频器所面临的谐波挑战，并就我们应该运行的尺寸和设置提供了指导。他还帮助我们找到了合适的变压器站，”Troels Andersen 解释道。通过使用 MyDrive® Harmonics calculation tool优化选择，丹佛斯确保了最终的系统运行非常经济高效。

使用每个变频器中内置的基于工况的监控功能优化来可靠性要求。智能边缘计算设置基准并持续分析振动数据。当数据（例如振动水平）超出可接受范围时，变频器就会发出警报，提醒工作人员注意异常情况。早期预警意味着工作人员和系统可以及时做出反应，以减轻磨损，避免计划外停机。

空气隧道在第一年就完全可靠地运行，为宇宙科学公园节省了许多小时的维护工作。Troels Nim Andersen 总结道：“integrated condition monitoring function在维护方面为我们提供了巨大帮助。这些电机非常难以接近，对风扇、电机和电缆进行物理检查非常耗时。因此，我们能够远程监测电机的振动和功率消耗，而不用每年拆卸电机进行检查，就显得非常有价值。我们可以及早采取行动，防止发生重大故障。实际上，CBM 功能充当了从内部保护系统的隐形安全网。”

Beat the Storm 所安装的变频器比 iFly 等类似竞争游乐设施中通常安装的变频器更为先进。变频器内置的智能功能让宇宙科学公园有机会对风洞进行微调，为游客带来更好的体验。例如，最大限度地降低噪音。宇宙科学公园预计将使用 700 A 电流达到全风速。不过，由于使用变速控制进行了高优化，实际上只需要 400 A 的电流。换句话说，这意味着，如果需要，隧道的性能可以超出其规格，达到 165 km/h 的风速，而无需使用超过最初规定的功率。 

“我们发现，VLT® 变频器的变速控制让我们能够比预期更灵活地调整隧道内的风速。这意味着我们现在可以为更多游客打开风洞。以前，最小身高限制为 135 厘米，但在测试了各种配置后，现在我们可以邀请更多儿童进入风洞，身高降低至 120 厘米。”

Beat the Storm 游乐设施设有三个速度，操作员现在可以选择适合游客的正确速度。如今，越来越多的儿童可以享受在 Beat the Storm 游乐设施游玩，同时减少二氧化碳排放。