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若有日臻成熟变频调速技术相伴 水上音乐喷泉必定万众瞩目

相比普通喷泉设施,水上音乐喷泉系统因具备声音、光、水、色结合的独特效果,故而现已成为城市景观建设的重要组成部分。为便于大家更深层次地了解水上音乐喷泉,本文现就从喷泉系统的构成出发,来简要探讨下变频调速技术在水上音乐喷泉控制系统中的应用,并对变频器的合理安装调试方法作以简要说明。


水上音乐喷泉


(一)变频器在水上音乐喷泉中的应用

在水上音乐喷泉中应用变频器较初的目的是为了实现对喷泉水型的柔性控制,后来基于变频器输出频率可调的特性,将其应用于对水泵的无级调速控制,从而使喷泉的水柱高度能够随着音乐节奏的高低而起伏变化。而现在喷泉中变频器的使用更为广泛,尤其是在大型的音乐喷泉中采用的变频矩阵,可以构造出此起彼伏、变化万千的喷泉水体造型。


水上音乐喷泉


目前,变频器在水上音乐喷泉中的应用主要分为以下几种情形:一是在具有机械传动的水型中使用,比如鸽式摇摆、圆弧摇摆等动感水型,其中的摇摆电机如果不采用变频电机对其摇摆速度进行控制,其摇摆动作则会显得生硬而失去动态水体的艺术效果,如果用变频器来控制摇摆电机的速度,当音乐低沉时通过调节变频器输出,达到水型摇摆柔美多姿的效果,当音乐激烈高亢时,通过对变频器输出的控制使水型摇摆得刚劲有力;二是通过音乐信号间接控制变频器的模拟输入信号,从而控制变频器的频率输出,使其跟随音乐信号而变化,进而控制水柱高度,这种方式一台变频器可以控制一台水泵,也可以用一台大型变频器同时或分时控制多台水泵,这种控制方式中,要求水型随音乐变化,因此要求变频器具有较高的跟随效果,上升和下降时间要很精确。


水上音乐喷泉


(二)变频器的安装调试

水上音乐喷泉控制系统相对比较复杂,在其安装和调试过程中碰到的问题总结起来主要有两个方面:一是音频信号容易受到干扰,在变频器运行时其输入,输出侧产生的高次谐波通过传导、辐射和耦合等方式会形成噪声信号而对喷泉音乐播放系统造成影响。这个问题的应对措施有:尽可能降低变频器的载波频率;保障变频器可靠接地,且接地点与变频器的距离应尽可能的短,变频器的输入、输出动力线应尽可能远离其控制信号线和音频信号线等。二是变频器跳闸保护问题,为了达到预期的水型效果,喷泉水泵的转速须和音频信号的起伏保持一致,因此需要变频器具有良好的跟随性能,在系统调试过程中应该注意变频器的选型及参数调节,在变频器选用时要根据所控制水泵的总功率并留有足够的余量。


随着先进控制理论在水上音乐喷泉控制系统中的应用,不仅喷泉控制系统得以不断完善和提升,变频调试技术在喷泉控制系统的应用也必然会日趋成熟,并逐渐发展为喷泉水泵调速控制的主要方式之一。


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