音樂噴泉是由電腦控制聲、光及噴孔組合而產(chǎn)生不同形狀、不同色彩、配合音樂節(jié)奏而構(gòu)成的綜合水景。音樂噴泉的聲、光、色、形俱美,常常用作風(fēng)景園林的主景。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們?cè)絹碓阶⒅丨h(huán)境的改善和美化、音樂噴泉在小區(qū)、公園、休閑廣場得到了廣泛的應(yīng)用。音樂噴權(quán)的控制系統(tǒng)是音樂噴泉設(shè)計(jì)的核心。下面以SVF300系列變頻器在某廣場的應(yīng)用為例,闡述音樂噴泉的變頻控制。
音樂噴泉控制系統(tǒng)主要由音頻控制信號(hào)、變頻器、水泵、多功能閥、萬向噴頭及水管組成。噴泉水泵采用變頻調(diào)速技術(shù)、實(shí)現(xiàn)水泵的無級(jí)調(diào)速,能根據(jù)音頻信號(hào)的強(qiáng)弱隨時(shí)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。多功能閥和萬向噴頭由噴泉專用控制器控制,可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)各種圖案和形狀。我們利用音樂的音頻信號(hào)對(duì)變頻器進(jìn)行控制,音樂的音頻信號(hào)本身是一個(gè)功率很小的交流電壓信號(hào),經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓 可以輸出一個(gè)相對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào),相對(duì)來講該信號(hào)很微弱,再經(jīng)過對(duì)該信號(hào)進(jìn)行功率放大,可以輸出0~5V的標(biāo)準(zhǔn)直流電壓信號(hào),即可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)對(duì)變頻器的控制,即對(duì)水泵浪花的控制,從而實(shí)現(xiàn)音樂對(duì)噴泉浪花的控制,
SVF3000用于音樂噴泉上的優(yōu)點(diǎn):
1、 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大
2、 過載能力強(qiáng)150%額定電流60S;180%額定電流2S
3、 調(diào)速范圍寬 1:100
4、 穩(wěn)速精度高 ±0.5%最高速度
5、 動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 <20mS
6、 加減速特性優(yōu)良 0.1S(最短)
SVF300優(yōu)良的加減速特性能配合負(fù)載水泵實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)的加減速;SVF300快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能及時(shí)檢測(cè)再生功率,實(shí)現(xiàn)無跳閘的自動(dòng)加減速過程,能伴隨著音頻信號(hào)的變化、瞬間改變變頻器的輸出頻率、從而改變噴泉水柱的波形,使水柱波形和音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)了同步、不失真。具體參數(shù)設(shè)置如下:
功能碼 參數(shù)選擇 參數(shù)定義
F0.02 1 端子指令通道
F0.03 2 主頻率源為模擬量AI1
F0.13 1.5S 加速時(shí)間
F0.14 1.5S 減速時(shí)間
F3.10 5V AI1最大輸入
F3.20 1.5s AI1輸入濾波時(shí)間
F4.00 2 繼電器故障輸出
F8.08 3 故障自動(dòng)復(fù)位次數(shù)
F8.12 1.0s 故障自動(dòng)復(fù)位間隔時(shí)間
調(diào)試注意事項(xiàng):
1、 音頻信號(hào)干擾問題
從變頻器的工作原理知道,當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)其輸入輸出側(cè)會(huì)產(chǎn)生高次諧波,此諧波信號(hào)通過傳導(dǎo)、輻射、耦合等方式對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。音樂噴泉系統(tǒng)中諧波干擾會(huì)經(jīng)過音頻放大系統(tǒng)放大后形成刺耳的噪音,并影響音樂的播放.可通過以下措施來來解決:
1)降低變頻器的載波頻率
2)變頻器可靠接地、接地線采用線徑較粗的線,并且接地點(diǎn)與變頻器距離要盡量短
3)變頻器的輸入輸出動(dòng)力線盡量遠(yuǎn)離音頻信號(hào)線和控制線,不要將動(dòng)力線和控制線走在同一線槽中
4)音頻信號(hào)系統(tǒng)的電源盡可能與變頻器的供電電源隔離等。
2、 變頻器的跳保護(hù)問題
噴泉水泵隨音頻信號(hào)的強(qiáng)弱隨時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,這就要求變頻器響應(yīng)速度快。在調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù)時(shí)加減速時(shí)間應(yīng)盡量短,但加減速時(shí)間過短容易出現(xiàn)過流保護(hù),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況設(shè)置合適的加減速時(shí)間。為了降低音頻調(diào)頻信號(hào)干擾,模擬量AI1需適當(dāng)設(shè)置濾波時(shí)間。SVF3000系列變頻器具有故障自動(dòng)復(fù)位功能。為了避免干擾信號(hào)引起變頻器的故障,在調(diào)試時(shí)可將此功能打開。
事實(shí)證明,SVF3000優(yōu)良的控制特性完全能夠滿足音樂噴泉瞬時(shí)同步的控制需要、使水柱伴隨著音頻信號(hào)的變化而變化,在節(jié)能的同時(shí)給人帶來了夢(mèng)幻般美妙的感受。