七喜变频器在音乐喷泉上的应用.docx

七喜变频器在音乐喷泉上的应用七喜变频器在音乐喷泉上的应用导语：七喜变频器以其可靠的品质、优良的技术性能和较高的性价比，不只在国内音乐喷泉中获得应用，还走出国门，给传统封闭的伊朗城市带来更绚丽的色彩。一、音乐喷泉概述音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉。它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。这种效果是由于声波或者光波或者激光穿过水粒子而产生的。在此经过中，水流被操控、散射及折射光，然后一个3维的画面就产生了。图1：音乐喷泉音乐喷泉起源于1930年，德国创造家奥图皮士特先生首先带出喷泉的概念，起初他只在百货商店和餐馆建造小型喷泉，及后经太多年的开展，其音乐喷泉的设计及构造已变得更大型及复杂。根德皮斯特域先生在十二岁已跟随父亲设计及建造喷泉，1952年的夏天，西柏林的工业展览中，一个美国人看到音乐喷泉的表演，把它带回纽约电台音乐会堂。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过一百五十万人观看。如今根德皮斯特域先生继续改善其音乐喷泉，并推向全世界。多年的改进已大大减低建造和维修的本钱，电脑用在音乐喷泉上，使其的表演能更复杂和美丽。在水泵的控制上，变频器代替了阀门控制，让音乐喷泉能实现更多效果，使用本钱更低。音乐喷泉将水的灵性、音乐的美感和灯光的色彩完美结合在一起，给人以赏心悦目的感觉。音乐喷泉系统以声、光、水、色结合的独殊效果成为城市景观建立的重要组成局部。七喜变频器以其可靠的品质、优良的技术性能和较高的性价比，不只在国内音乐喷泉中获得应用，还走出国门，给传统封闭的伊朗城市带来更绚丽的色彩。图2：伊朗喷泉中用的七喜变频器图3：伊朗喷泉二、音乐喷泉原理所有这些音乐喷泉系统由音频控制系统、喷泉控制系统和灯光控制系统组成；根据音乐控制水柱高度，表达音乐的喜怒哀乐，到达与音乐同步的效果。水泵的转速跟频率成正比，变频器频率信号有多种;，其中之一是来自音响系统的音源输出。该信号经过变换电路放大、滤波、限幅和检波，变成与音乐幅度的对数成比例的包络检波信号送到收集卡，信号一般为420mA，根据对大量乐曲音频信号的分析统计，信号实时变化，这样就可以实现水柱跟随音乐旋律变化。控制系统流程图如下列图所示：以前的音乐喷泉水柱变化用阀门来控制，通过控制阀门开启来实现水柱上下变化。这样产生的水柱，水型较僵硬。同时，水泵的运行速度是恒定的，功耗是固定的，这样会有较大的能量损耗，给景观工程带来较大的使用本钱。由于变频器控制可以防止水型的僵硬，被引进喷泉系统中用于水泵的控制。后来发现，基于变频器的频率控制可以无级调速，使水柱按音乐节奏快慢相应上下起伏变化，让水更灵性，喷泉更具美感，进而使基于变频调速的水泵控制方式流行开来。由流体力学和水泵特性可知，一般水泵：P=QHK/Q2/Q1=n2/n1H2/H1=n22/n21P2/P1=n32/n31式中，Q流量H扬程泵的效率P泵轴功率K常数由上式可知，流量跟转速成正比，扬程跟转速的平方成正比，功率跟转速的立方成正比。由此可见，相比阀门控制基于流量控制，变频器控制基于转速控制可大幅度降低轴功耗，实现节能效果，大大降低能耗，降低景观工程的使用本钱。广州七喜智能设备有限公司消费的七喜变频器HD700系列具有模拟量输入接口，可通过输入不同的模拟量来设定变频器的频率。用音乐信号间接控制模拟量的输入口，进而控制变频器的频率输出，进而控制水柱高度。另一种方法是数字方法，七喜变频器支持ModbusRTU总线，通过该总线，上位机根据乐曲计算好每台变频器在某一时刻的频率，直接发送频率指令给变频器，变频器根据指令输出。变频器控制水泵的拓扑方式，可一台变频器控制一台水泵，也可一台变频器同时控制多台水泵，亦可一台变频器分时控制多台水泵，根据实际情况而定，控制方式非常灵敏。一个大型的音乐喷泉往往有几百台水泵我们在伊朗某个城市的喷泉工程中，是300多台，组成一条跑泉，通过七喜变频器的控制，形成一条上下起伏的长龙；也可组成变频矩阵，把不同高度的水柱组成多姿多彩的立体造型。这些控制方式中，要求水随曲动，变频器的跟随速度要求很高，加减速时间要求很小。在伊朗客户选用的七喜变频器HD700系列，加减速时间最低到达0.1s，完全知足客户的使用要求。三、对变频器应用要求：1响应快，能实时配合音乐的节奏变化转速；2在线投切电机不跳闸；3加减速时间快，0.3s完成045Hz变速；四、七喜变频器HD700在音乐喷泉上的应用参数设置五、七喜变频器HD700系列应用特点1双CPU设计，控制更准确，响应更快2加减速性能好，能实时配合音乐的节奏，保证完美的喷泉效果3IGBT设计裕量大，过载才能强4多种保护功能，更好保护电机和变频器自身(5)支持模拟量输入和总线通讯。