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隨著人們生活水平的不斷提高及城市現代化進程的不斷推進,音樂噴泉已逐步發展為城市景觀建設必不可少的重要組成部分。與普通噴泉設施相比,該噴泉的獨特魅力就在于其可將聲、光、水、色等原因充分加以結合,并給人完美的視覺與聽覺體驗。為加深人們對音樂噴泉的認知程度,本文現著重探討下變頻調速技術在音樂噴泉控制系統中的應用。
一、變頻器在音樂噴泉中的應用
在噴泉中應用變頻器的目的是為了實現對噴泉水型的柔性控制,后來基于變頻器輸出頻率可調的特性,將其應用于對水泵的無級調速控制,從而使噴泉的水柱高度能夠隨著音樂節奏的高低而起伏變化。而現在噴泉中變頻器的使用更為廣泛,尤其是在大型的音樂噴泉中采用的變頻矩陣,可以構造出此起彼伏、變化萬千的噴泉水體造型。
目前變頻器在音樂噴泉中的應用主要分為以下幾種情形:一是在具有機械傳動的水型中使用,比如鴿式搖擺、圓弧搖擺等動感水型,其中的搖擺電機如果不采用變頻電機對其搖擺速度進行控制,其搖擺動作則會顯得生硬而失去動態水體的藝術效果,如果用變頻器來控制搖擺電機的速度,當音樂低沉時通過調節變頻器輸出,達到水型搖擺柔美多姿的效果,當音樂激烈高亢時,通過對變頻器輸出的控制使水型搖擺得剛勁有力;二是通過音樂信號間接控制變頻器的模擬輸入信號,從而控制變頻器的頻率輸出,使其跟隨音樂信號而變化,進而控制水柱高度,這種方式一臺變頻器可以控制一臺水泵,也可以用一臺大型變頻器同時或分時控制多臺水泵,比如近幾年廣泛應用的跑泉水體,就是通過變頻器控制形成一條高低起伏的長龍;同時也可以使變頻器組成變頻矩陣,用不同高度的水柱組成千變萬化的立體水體造型,這種控制方式中,要求水型隨音樂變化,因此要求變頻器具有較高的跟隨效果,上升和下降時間要很精確。
二、音樂噴泉變頻器的安裝調試
音樂噴泉控制系統相對比較復雜,在其安裝和調試過程中碰到的問題總結起來主要有兩個方面:一是音頻信號容易受到干擾,在變頻器運行時其輸入,輸出側產生的高次諧波通過傳導、輻射和耦合等方式會形成噪聲信號而對噴泉音樂播放系統造成影響。這個問題的應對措施有:盡可能降低變頻器的載波頻率;保障變頻器可靠接地,且接地點與變頻器的距離應盡可能的短,變頻器的輸入、輸出動力線應盡可能遠離其控制信號線和音頻信號線等。二是變頻器跳閘保護問題,為了達到預期的水型效果,噴泉水泵的轉速須和音頻信號的起伏保持一致,因此需要變頻器具有良好的跟隨性能,在系統調試過程中應該注意變頻器的選型及參數調節,在變頻器選用時要根據所控制水泵的總功率并留有足夠的余量;在變頻器參數設定時,要選擇合適的加減速時間,加減速時間太短則容易引起電流保護,而太長則難以達到預期的效果。
變頻調速技術作為音樂噴泉水泵調速控制系統的主要方式,其應用不僅使得整個噴泉系統的靈活性得以進一步提高,而且增強了系統的節能效果,并為噴泉的廣泛應用提供了有益的推動,相信隨著噴泉控制系統的不斷完善,變頻調速技術在噴泉控制系統中的應用也將會成熟。