变压器噪音(变压器的嗡嗡声)

噪音是一种不愉快的、不想要的、恼人的声音。变压器噪音,通常被称为“嗡嗡声或嗡嗡声”的变压器,是大型变压器的主要问题之一。安装在居民区或办公室附近的变压器发出的噪音可能会惹恼租户。

变压器噪音-变压器嗡嗡声

为什么变形金刚制造噪音吗?

即使变压器中没有活动部件,变压器的嗡嗡声或变压器噪声也是由一种叫做磁致伸缩的现象引起的。

什么是磁致伸缩?

磁性材料在磁场中改变其形状或尺寸的特性称为磁致伸缩。磁性材料由磁极化均匀的区域组成。当施加磁场时,这些区域之间的边界会移动和旋转,从而导致材料尺寸的变化。当磁场被移走时,它会回到原来的形状和尺寸。磁化的程度取决于穿过材料的磁通量或磁力线的数量。

为什么磁致伸缩会引起变压器噪声?

变压器铁芯由若干片硅钢片叠层而成,以减少铁芯损耗和热效应。当施加交流电压时,产生交变磁场,在施加交流电压的一个完整周期内,交变磁场会使磁芯膨胀和收缩两次。例如,如果施加电压的频率是50Hz,核心的形状将改变200次(100次膨胀和100次收缩)。而且,这些结构变化在每一页上都不一致。

变压器噪声和变压器嗡嗡声
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由于核心由数张纸组成,每张纸的膨胀和收缩相对于彼此而言在堆芯中引起振动并产生噪声.这些尺寸的变化通常非常小,因此肉眼无法看到。噪声的大小取决于磁通量的大小。

变压器铁心纹理

现在我们知道是什么引起变压器噪声或变压器嗡嗡声。由于它与变压器的尺寸变化有关,影响不仅限于空气中的噪声,还包括机械振动。因此,降低岩心的振动速率是至关重要的。

变压器降噪技术

由于磁致伸缩与磁通量有关,要减小磁致伸缩就必须减小磁通量。但是,减少流动的数量并不像看上去那么容易。

变压器是根据系统要求设计的。因此,绕组匝数是根据系统电压和其他实际考虑计算的。因此,通过减少转数来减少流量是行不通的。因此,降低噪声的唯一途径就是合理地建造核。消除芯层中的空气间隙,使用厚度一致的层压片,使用较少的螺栓数量,适当的层压片清漆和夹紧均匀的芯层都有帮助。除了这些,把变压器放在一个外壳或使用声阻尼材料也可以帮助减少噪音。

变压器噪声与负载的关系

变压器的嗡嗡声在空载时稍微多一点,而在增加负载时则会减少。这是因为,由于磁化电流的存在,导致一次电机和二次电机之间的磁场不平衡(空载时二次电机电流为零,导致磁场不平衡)。

变压器噪声是否随使用年限增加?

你猜对了,噪音随着年龄的增长而增加。胶粘剂保持核心层压随着时间的推移破裂,导致噪音增加。

除了磁致伸缩,变压器绕组和冷却系统中存在的机电力也会造成变压器噪声。

允许的噪音水平

NEMA ST-20的变压器和相应的声级如下。

KVA NEMA标准声级
0 - 9 40 dB
10 - 50 45分贝
51 - 150 50分贝
151 - 300 55分贝
301 - 500 60分贝
501 - 700 62分贝
701 - 1000 64分贝
参考:https://www.se.com/us/en/faqs/FA120629/

总结

  • 变压器的嗡嗡声是由变压器铁心的磁致伸缩引起的。
  • 它与芯层的膨胀和收缩有关。
  • 噪声的频率是输入电压的两倍。
  • 噪音可以通过空气传播,也可以通过地面传播(振动)。
  • 变压器噪声不能完全消除,但某些设计考虑可以帮助减少它。
  • 变压器负载对噪声的影响很小。

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