一、音樂噴泉概述
音樂噴泉將水的靈性、音樂的美感和燈光的色彩完美結(jié)合在一起,給人以賞心悅目的感覺。音樂噴泉系統(tǒng)以聲、光、水、色結(jié)合的獨(dú)特效果成為城市景觀建設(shè)的重要
組成部分。七喜變頻器以其可靠的品質(zhì)、優(yōu)良的技術(shù)性能和較高的性價(jià)比,不只在國內(nèi)音樂噴泉中獲得應(yīng)用,還走出國門,為國外許多城市帶來更絢麗的色彩。
伊朗音樂噴泉中使用的七喜變頻器
伊朗音樂噴泉
二、音樂噴泉原理
音樂噴泉系統(tǒng)由音頻控制系統(tǒng)、噴泉控制系統(tǒng)和燈光控制系統(tǒng)組成;根據(jù)音樂控制水柱高度,表達(dá)音樂的喜怒哀樂,達(dá)到與音樂同步的效果。水泵的轉(zhuǎn)速跟頻率成正
比,變頻器頻率信號(hào)有多種來源,其中之一是來自音響系統(tǒng)的音源輸出。該信號(hào)經(jīng)過變換電路放大、濾波、限幅和檢波,變成與音樂幅度的對(duì)數(shù)成比例的包絡(luò)檢波信
號(hào)送到采集卡,信號(hào)一般為4~20mA,根據(jù)對(duì)大量樂曲音頻信號(hào)的分析統(tǒng)計(jì),信號(hào)實(shí)時(shí)變化,這樣就可以實(shí)現(xiàn)水柱跟隨音樂旋律變化。控制系統(tǒng)流程圖如下圖所
示:
以前的音樂噴泉水柱變化用閥門來控制,通過控制閥門開啟來實(shí)現(xiàn)水柱高低變化。這樣產(chǎn)生的水柱,水型較生硬。同時(shí),水泵的運(yùn)行速度是恒定的,功耗是固定的,
這樣會(huì)有較大的能量損耗,給景觀工程帶來較大的使用成本。由于變頻器控制可以避免水型的生硬,被引進(jìn)噴泉系統(tǒng)中用于水泵的控制。后來發(fā)現(xiàn),基于變頻器的頻
率控制可以無級(jí)調(diào)速,使水柱按音樂節(jié)奏快慢相應(yīng)高低起伏變化,讓水更靈性,噴泉更具美感。
七喜HD700系列變頻器具有模擬量輸入接口,可通過輸入不同的模擬量來設(shè)定變頻器的頻率。用音樂信號(hào)間接控制模擬量的輸入口,從而控制變頻器的頻率輸
出,進(jìn)而控制水柱高度。另一種方法是數(shù)字方法,七喜變頻器支持Modbus
RTU通訊,通過通訊方式,上位機(jī)根據(jù)樂曲計(jì)算好每臺(tái)變頻器在某一時(shí)刻的頻率,直接發(fā)送頻率指令給變頻器,變頻器根據(jù)指令輸出。變頻器控制水泵的拓?fù)浞?
式,可一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)水泵,也可一臺(tái)變頻器同時(shí)控制多臺(tái)水泵,亦可一臺(tái)變頻器分時(shí)控制多臺(tái)水泵,根據(jù)實(shí)際情況而定,控制方式非常靈活。一個(gè)大型的音樂
噴泉往往由幾百臺(tái)水泵(我們?cè)谝晾誓硞€(gè)城市的噴泉項(xiàng)目中,使用300臺(tái)左右)組成一條跑泉,通過變頻器的控制,形成一條高低起伏的長(zhǎng)龍;也可組成變頻矩
陣,用不同高度的水柱組成多姿多彩的立體造型??刂七^程中,要求水隨曲動(dòng),變頻器的跟隨速度要求很高,加減速時(shí)間要求很小。在伊朗音樂噴泉項(xiàng)目中選用的是
七喜變頻器HD700系列,加減速時(shí)間達(dá)到0.1s,完全滿足客戶的使用要求。
三、對(duì)變頻器應(yīng)用要求:
(1)響應(yīng)快,能實(shí)時(shí)配合音樂的節(jié)奏變化轉(zhuǎn)速
(2)在線投切電機(jī)不跳閘
(3)加減速時(shí)間快,0.3s完成0~45Hz變速
四、HD700變頻器在音樂噴泉上的應(yīng)用
HD700變頻器應(yīng)用特點(diǎn)
(1)雙CPU設(shè)計(jì),控制更精確,響應(yīng)更快
(2)加減速性能好,能實(shí)施配合音樂的節(jié)奏,保證完美的噴泉效果
(3)IGBT設(shè)計(jì)裕量大,過載能力強(qiáng)
(4)多種保護(hù)功能,更好保護(hù)電機(jī)和變頻器自身
(5)支持模擬量輸入和總線通訊。