แหล่งที่มาของเสียงใน Transformers

ประโยชน์ของเสียงในด้านการใช้เสียงไล่สัตว์ ม.5/8 ลส.ว. สพม.40 (มิถุนายน 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

ความถี่ต่ำ

ซึ่งแตกต่างจากเสียงของพัดลมระบายความร้อนหรือเสียงปั๊มเสียงที่แผ่ออกจากหม้อแปลงไฟฟ้ามีลักษณะเป็นตัวอักษรประกอบไปด้วยคลื่นความถี่ที่ใช้ร่วมกันได้ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนของหม้อแปลงเป็นแกนหลัก

แหล่งที่มาของเสียงในหม้อแปลง (ในภาพ: อุปกรณ์แปลงเดิมของทศวรรษที่ 1930 ที่สถานีรถไฟ SEPTA Lansdale ติดตั้งโดยรถไฟอ่าน)

ความถี่ต่ำ ลักษณะเสียงวรรณยุกต์ของเสียงรบกวนหรือการพึมพำทำให้ยากที่จะลดเสียงรบกวนจากคลื่นความถี่สูงกว่าความถี่สูงที่มาจากแหล่งอื่น ๆ

เนื่องจากความถี่ต่ำแพร่กระจายไกลขึ้นด้วยการลดทอนน้อยลง นอกจากนี้เสียงวรรณยุกต์สามารถรับรู้ได้ดีกว่าระดับบรอดแบนด์แม้จะมีระดับเสียงรบกวนสูงก็ตาม การรวมกันของการลดทอนต่ำและการรับรู้ที่สูงทำให้เสียงวรรณยุกต์ เป็นปัญหาสำคัญในชุมชนใกล้เคียง รอบหม้อแปลงไฟฟ้า

เพื่อแก้ปัญหานี้คำสั่งเสียงส่วนใหญ่จะกำหนดบทลงโทษหรือข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับเสียงวรรณยุกต์

แม้ว่าแกนหลักจะเป็นแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนหลักในหม้อแปลงไฟฟ้าเสียงรบกวนในการโหลดซึ่งเกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในขดลวดส่วนใหญ่จะเป็นความสำคัญอย่างยิ่งในหม้อแปลงระดับเสียงต่ำ อุปกรณ์ระบายความร้อน (พัดลมและปั้ม) มักจะมีส่วนสำคัญมากในช่วงความถี่ต่ำสุดและต่ำมากของสเปกตรัมเสียงในขณะที่เสียงหลักจะมีส่วนสำคัญในช่วงความถี่ระหว่าง 100 ถึง 600 Hz

กลไกการผลิตเสียงเหล่านี้สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้

ABB Distribution Transformers ผลิตในช่วง 50-30000 kVA สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ถึง 72, 5 kV หม้อแปลงเป็นสามเฟสน้ำมันแร่เติมความเย็นตามธรรมชาติ (ONAN) และสามารถใช้งานได้ทั้งภายในและภายนอก

เสียงแกน

เมื่อแถบเหล็กถูกแม่เหล็กจะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในขนาด (โดยปกติจะมีเพียงไม่กี่ส่วนในล้าน)

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า magnetostriction

การเปลี่ยนแปลงขนาดไม่ขึ้นอยู่ กับทิศทางของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงเกิดขึ้นที่ความถี่เป็นสองเท่าของสาย เนื่องจากเส้นผ่าศูนย์กลางของ magnetostriction เป็นแบบไม่เป็นเชิงเส้น, harmonics ที่สูงขึ้นของลำดับแม้จะปรากฏในการสั่นสะเทือนหลักที่เกิดขึ้นในระดับการเหนี่ยวนำสูงกว่า (มากกว่า 1.4 T)

ความหนาแน่นของฟลักซ์วัสดุหลักเรขาคณิตแกนและรูปคลื่นของแรงดันกระตุ้นคือปัจจัยที่มีผลต่อขนาดและส่วนประกอบความถี่ของระดับเสียงแกนหม้อแปลงไฟฟ้า การสะท้อนด้วยกลไกในโครงสร้างการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้ารวมทั้งผนังแกนและถังสามารถมีอิทธิพลอย่างมากต่อความสำคัญของการสั่นสะเทือนของหม้อแปลงไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้จึงเกิดเสียงดังขึ้น

โหลดเสียง

เสียงโหลดเกิดจาก การสั่นสะเทือนในผนังถัง, โล่แม่เหล็กและ ขดลวดหม้อแปลง เนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการรั่วไหลของสายไฟที่เกิดจากกระแสโหลด แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสของกระแสโหลด

เสียงเบรกเป็นส่วนใหญ่เกิดจาก การสั่นสะเทือนตามแกนและรัศมีของขดลวดหม้อแปลง

อย่างไรก็ตามการออกแบบบังแดดแม่เหล็กยังสามารถเป็นแหล่งกำเนิดเสียงที่สำคัญในการแปลงสัญญาณ การออกแบบที่เข้มงวดสำหรับโล่แม่เหล็กแบบลามิเนตที่มีการยึดกับผนังของถังจะช่วยลดระดับเสียงในการโหลดโดยรวมได้

ความถี่ของการโหลดเสียงมักจะเป็นสองเท่าของความถี่ของกำลัง การออกแบบเชิงกลที่เหมาะสมสำหรับโล่แม่เหล็กแบบลามิเนตจะเป็นประโยชน์ในการหลีกเลี่ยงการกำทอนในผนังถัง การออกแบบโล่แม่เหล็กควรคำนึงถึงผลกระทบของการโอเวอร์โหลดเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของสีซึ่งจะทำให้ระดับเสียงสูงขึ้นในระหว่างสภาพการทำงานดังกล่าว

การศึกษาแสดงให้เห็นว่ายกเว้นขดลวดที่มีขนาดใหญ่มากการสั่นสะเทือนแบบรัศมีจะไม่ส่งผลต่อการรบกวนของขดลวด

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าบีบอัดทำให้เกิดการสั่นสะเทือนตามแนวแกนและทำให้เป็นแหล่งเสียงหลักในขดลวดที่มีการรองรับไม่ดี ในบางกรณีความถี่กลไกเชิงกลของระบบหนีบที่คดเคี้ยวอาจมีแนวโน้มที่จะสะท้อนกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะทวีความรุนแรงของเสียงในการโหลดมากขึ้น ในกรณีเช่นนี้การลดความชื้นของระบบคดเคี้ยวอาจจำเป็นต้องใช้เพื่อลดผลกระทบนี้ การปรากฏตัวของฮาร์มอนิกในกระแสโหลดและแรงดันไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบ rectifil สามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในความถี่ฮาร์มอนิกได้มากเป็นสองเท่าและทำให้ระดับเสียงโดยรวมของหม้อแปลงเพิ่มขึ้นมาก

หลายทศวรรษที่ผ่านมาการมีส่วนร่วมของเสียงโหลดกับเสียงหม้อแปลงทั้งหมดยังคงอยู่ในระดับปานกลาง

อย่างไรก็ตามในหม้อแปลงที่มีการออกแบบที่มีระดับการเหนี่ยวนำต่ำและการออกแบบแกนหลักที่ดีขึ้นเพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของระดับเสียงเสียงที่คดเคี้ยวขึ้นอยู่กับโหลดของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าจะเป็นส่วนสำคัญในระดับเสียงโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า

ในหลายกรณีดังกล่าวพลังเสียงของเสียงที่คดเคี้ยวอยู่ห่างจากเสียงรบกวนหลักเพียงไม่กี่ dB

พัดลมและปั๊มเสียง

หม้อแปลงไฟฟ้าสร้างความร้อนมากเนื่องจากความสูญเสียในแกนขดลวดและส่วนประกอบโครงสร้างโลหะอื่น ๆ ของหม้อแปลงไฟฟ้า ความร้อนนี้จะถูกลบออก โดยพัดลมที่เป่าอากาศผ่านหม้อน้ำหรือเครื่องทำความเย็น เสียงรบกวนที่เกิดจากพัดลมระบายความร้อนมักมีลักษณะเป็นบรอดแบนด์

พัดลมระบายความร้อน มักจะมีส่วนร่วมกับเสียงทั้งหมดสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กลงและสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่ทำงานในระดับต่ำกว่าการเหนี่ยวนำหลัก

ปัจจัยที่มีผลต่อสัญญาณรบกวนของพัดลมทั้งหมดรวมถึงความเร็วปลาย, การออกแบบใบ, จำนวนพัดลมและการจัดตัวหม้อน้ำ

อ้างอิง: Jeewan Puri - สาเหตุและผลกระทบของระดับเสียงของหม้อแปลงไฟฟ้า

คู่มือและบทความทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

ค้นหา: บทความซอฟต์แวร์และคำแนะนำ