一、簡(jian)介
音(yin)樂(le)(le)噴泉是一種(zhong)為了娛樂(le)(le)而創造出來的(de)可以活動的(de)噴泉。它(ta)根據美學設計并且經常會產(chan)生3維的(de)效果。這種(zhong)效果是由于聲波或(huo)光(guang)波或(huo)激光(guang)穿(chuan)過(guo)水(shui)粒子(zi)而產(chan)生的(de)。在此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong)，水(shui)流被(bei)操控，散射及折射光(guang)，然后一個3維的(de)畫面就產(chan)生了。
音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)的(de)(de)(de)(de)起源：1930年(nian)，德(de)國發(fa)明家奧圖皮(pi)士特(te)(te)先(xian)生(sheng)首(shou)先(xian)帶出噴(pen)(pen)泉(quan)的(de)(de)(de)(de)概(gai)念，起初他(ta)只在(zai)百貨商(shang)店和餐館建造小型噴(pen)(pen)泉(quan)，及后經過多年(nian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展，其(qi)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)的(de)(de)(de)(de)設計及構造已(yi)(yi)變得(de)更(geng)大(da)型及復雜。根(gen)德(de)皮(pi)斯特(te)(te)域(yu)(yu)先(xian)生(sheng)早(zao)于十二歲(sui)已(yi)(yi)跟(gen)隨父親(qin)設計及建造噴(pen)(pen)泉(quan)，1952年(nian)的(de)(de)(de)(de)夏天，西柏林(lin)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)展覽中，一(yi)個(ge)美(mei)國人(ren)看到(dao)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)演(yan)(yan)(yan)，并把它帶回(hui)紐約(yue)電臺(tai)音(yin)樂(le)(le)會堂。1953年(nian)1月15日音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)在(zai)美(mei)國首(shou)次表(biao)(biao)演(yan)(yan)(yan)，表(biao)(biao)演(yan)(yan)(yan)期間超(chao)過一(yi)百五十萬人(ren)觀(guan)看。現在(zai)根(gen)德(de)皮(pi)斯特(te)(te)域(yu)(yu)先(xian)生(sheng)繼續(xu)改善其(qi)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)及推向全(quan)世(shi)界，多年(nian)的(de)(de)(de)(de)改良已(yi)(yi)大(da)大(da)減(jian)低建造和維修的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)，電腦(nao)更(geng)已(yi)(yi)用在(zai)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)上(shang)，使其(qi)表(biao)(biao)演(yan)(yan)(yan)能(neng)更(geng)復雜和美(mei)麗。現在(zai)，隨著(zhu)人(ren)們物(wu)質文化生(sheng)活水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高，人(ren)們對美(mei)的(de)(de)(de)(de)追求(qiu)更(geng)加(jia)迫切。因(yin)此，在(zai)各(ge)個(ge)城市(shi)的(de)(de)(de)(de)廣(guang)場隨之(zhi)而來的(de)(de)(de)(de)是更(geng)多的(de)(de)(de)(de)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)(pen)泉(quan)。
下面是某(mou)音樂廣(guang)場噴泉水景工程(cheng)項目的(de)情況介(jie)紹，設計采用(yong)16臺水泵組(zu)成，要求(qiu)噴泉(quan)的(de)浪花(hua)噴涌受播放的(de)音(yin)樂控制，隨音(yin)樂協(xie)調一致，實現在(zai)欣(xin)賞音(yin)樂的(de)同(tong)時觀賞到噴泉(quan)美景。根(gen)據(ju)設計要求(qiu)，浪花(hua)的(de)噴涌要隨著音(yin)樂節奏起伏一致，根(gen)據(ju)該要求(qiu)我(wo)們選擇使用變(bian)頻器來控制這16臺泵的工作，通過音(yin)頻變送(song)器(qi)——隨(sui)著音(yin)樂節奏的強弱產生大小不同的模擬量(liang)信號，來調整變頻器(qi)的輸出(chu)頻率，從而實(shi)現各泵隨(sui)著音(yin)樂變化來控制噴(pen)泉出(chu)水強弱形成音(yin)樂噴(pen)泉。
二、音樂噴(pen)泉的控制原理
按(an)設計要(yao)(yao)(yao)求，音(yin)樂噴泉必須滿足噴水跟隨音(yin)樂節拍協調一致，隨著(zhu)音(yin)樂的(de)強弱(ruo)水柱快速(su)變(bian)化。要(yao)(yao)(yao)將音(yin)頻信號轉換(huan)成(cheng)變(bian)頻器可以接(jie)受的(de)模擬量(liang)信號，同時要(yao)(yao)(yao)求變(bian)頻器響應速(su)度要(yao)(yao)(yao)快，具體如下：
利(li)用音樂播放(fang)器(qi)DVD的音(yin)頻(pin)信(xin)號對變頻(pin)器(qi)進行控制(zhi)，音(yin)樂的音(yin)頻(pin)信(xin)號本身是一個(ge)(ge)功率很(hen)小的交流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)信(xin)號，經過整(zheng)流(liu)(liu)濾波穩壓(ya)可以輸(shu)出一個(ge)(ge)相(xiang)(xiang)對應(ying)的直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)信(xin)號，相(xiang)(xiang)對來(lai)講該信(xin)號很(hen)微(wei)弱，采(cai)用信(xin)號變送器(qi)可以輸(shu)出0－5V的(de)標準直流電壓信(xin)號(hao)，再將該信(xin)號(hao)通過一個多路(lu)分配控制(zhi)器(qi)(qi)分別(bie)輸入(ru)到每(mei)臺變頻器(qi)(qi)的(de)模(mo)擬量輸入(ru)口，作為變頻器(qi)(qi)的(de)頻率輸入(ru)信(xin)號(hao)，即可以(yi)實現音樂噴(pen)泉的(de)控制(zhi)要求。
三(san)、變頻器的選型與調試
全部變頻器(qi)選用普傳科技矢量型產(chan)品PI9000系列。其中，PI9130 011F3 一臺、PI9130 5R5G3 七臺、PI9130 7R5G3八臺，一(yi)比一(yi)配置分(fen)別控制同功率的水泵，共有16臺變頻器同時現場(chang)工作，現場(chang)布(bu)線(xian)必須注(zhu)意：動(dong)力線(xian)與信(xin)號(hao)線(xian)要分開布(bu)線(xian)，信(xin)號(hao)線(xian)采用屏蔽線(xian)，以有效防止(zhi)相互(hu)干(gan)擾(rao)，保證變頻器穩定(ding)運行。
另外，客戶要求(qiu)變頻(pin)器在頻(pin)率到達50HZ的時候有繼(ji)電器輸出信號，還要求所有的泵(beng)的浪花噴涌高度不能(neng)高于10M。調試時逐步(bu)將變頻(pin)(pin)器的最(zui)大輸出頻(pin)(pin)率進行(xing)調整，最(zui)后(hou)當(dang)頻(pin)(pin)率在 40HZ時(shi)能很好(hao)的(de)達(da)到(dao)要求，所(suo)以最大頻率設定在40HZ，變(bian)頻器的動態響應(ying)很(hen)快，加減速(su)時間設(she)(she)置(zhi)要短，最后設(she)(she)為0.53S，基本當(dang)音(yin)樂(le)一響起(qi)即可見(jian)到(dao)噴(pen)(pen)泉的浪花噴(pen)(pen)涌，隨著音(yin)樂(le)的節奏變化噴(pen)(pen)泉能瞬(shun)時做出響應。變(bian)頻器調試后，具體(ti)參數設(she)置如下：
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F0.11（命令源選擇(ze)） |
1（端子） |
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F0.13（加速時間1） |
0.53（S） |
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F0.14（減速時間1） |
0.53（S） |
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F0.21（上限頻率） |
40（Hz） |
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F0.23（下限頻率） |
10（Hz） |
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F2.02（繼電器1輸出） |
26（頻率到達） |
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F7.28（頻率檢(jian)測(ce)1） |
50（Hz） |
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F7.29（頻率檢(jian)出幅(fu)度） |
20（%） |
小結
變(bian)頻(pin)調(diao)速技(ji)術是現代電力傳動技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)一個主要(yao)發展方向(xiang)，變(bian)頻(pin)調(diao)速有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)速性能和(he)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)節電效果，廣(guang)泛應用在城(cheng)市各領域，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)是為了(le)(le)提高(gao)產量有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)是為了(le)(le)節能降耗，最近(jin)幾年，人(ren)們在噴(pen)泉景觀(guan)工程中也開始采用變(bian)頻(pin)調(diao)速裝置(zhi)，以使(shi)噴(pen)泉效果花樣繁多更具動感，尤(you)其是音(yin)樂(le)(le)噴(pen)泉，通過使(shi)用變(bian)頻(pin)裝置(zhi)實(shi)現了(le)(le)音(yin)樂(le)(le)（音(yin)頻(pin)）對(dui)噴(pen)泉的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制，使(shi)現場效果超出了(le)(le)人(ren)們的(de)(de)(de)(de)(de)想象，人(ren)們在欣賞聆聽音(yin)樂(le)(le)的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，觀(guan)賞到動感超群的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)樂(le)(le)噴(pen)泉，為城(cheng)市的(de)(de)(de)(de)(de)美化建(jian)設(she)增加了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)元素(su)，音(yin)樂(le)(le)噴(pen)泉采用變(bian)頻(pin)器來控(kong)制，方便(bian)噴(pen)泉的(de)(de)(de)(de)(de)花樣設(she)計(ji)、易于操控(kong)和(he)維護(hu)，可(ke)以大力進行推廣(guang)。
