نویز ترانسفورماتور: علل، اندازه‌گیری، عوامل و روش‌های کاهش

صدای ترانسفورماتورچیزی است که مهندسان و مدیران تأسیسات اغلب مجبورند با آن دست و پنجه نرم کنند، به ویژه در پست‌ها، کارخانه‌های صنعتی، ساختمان‌های تجاری، پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر و سایر تأسیسات توزیع برق. این صدای زمزمه آشنا ممکن است بی ضرر به نظر برسد، اما هنگامی که یک ترانسفورماتور در نزدیکی ادارات، مناطق مسکونی، بیمارستان‌ها یا سایر مکان‌های حساس به سر و صدا نصب می‌شود، حتی افزایش متوسط نویز می‌تواند به یک مشکل واقعی تبدیل شود.

بنابراین، کجا می کندصدای ترانسفورماتوردر واقع از؟ و برای کاهش آن چه باید کرد؟

پاسخ محدود به این نیستهسته ترانسفورماتور. لرزش هسته، سیم‌پیچ‌ها، مخازن، فن‌های خنک‌کننده، پمپ‌های روغن، تشدید ساختاری، و حتی نحوه عبور صدا از داخل ساختمان، همگی می‌توانند نقش داشته باشند. در عمل، کنترل نویز ترانسفورماتور به معنای نگاه کردن به کل سیستم به جای تمرکز بر یک جزء است.

نویز ترانسفورماتور عمدتاً از دو ناحیه می آید:بدنه ترانسفورماتور و تجهیزات خنک کننده آن. برای یک ترانسفورماتور معمولی که در شرایط عادی کار می کند،هسته مغناطیسییکی از مهمترین منابع نویز است. با این حال، در ترانسفورماتورهای بزرگتر با خنک کننده اجباری، فن ها و پمپ های روغن نیز می توانند سر و صدای کمی ایجاد کنند.

قابل تشخیص ترین صدای ترانسفورماتور، زمزمه یا وزوز ثابتی است که توسط ترانسفورماتور تولید می شودهسته.

هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ های ترانسفورماتور عبور می کند، یک شار مغناطیسی متناوب در داخل هسته ایجاد می کند. با تغییر میدان مغناطیسی، ورق های فولادی سیلیکونی در هسته تغییرات ابعادی بسیار کوچکی را تجربه می کنند. این اثر نامیده می شودمغناطیسی.

حرکت کوچک است، اما به طور مکرر اتفاق می افتد و می تواند باعث ارتعاش هسته شود. این ارتعاشات از طریق گیره های هسته، اجزای ساختاری، مخزن و سایر قسمت های ترانسفورماتور عبور می کنند. در نهایت، سطوح ارتعاشی صدا را به هوای اطراف ساطع می کنند.

سیم پیچهمچنین می تواند به نویز ترانسفورماتور کمک کند. نیروهای الکترومغناطیسی در حین کار بر روی سیم‌پیچ‌ها اثر می‌کنند و می‌توانند باعث لرزش مکانیکی شوند. اگر یک جزء ساختاری شل یا ضعیف باشد، ممکن است حتی بیشتر لرزش داشته باشد و صدای اصلی را تقویت کند.

به عبارت دیگر، صدایی که در خارج از ترانسفورماتور می شنوید ممکن است به تنهایی از یک جزء نباشد. چندین منبع ارتعاش کوچک می توانند ترکیب شوند و صدای کلی را بسیار قابل توجه تر کنند.

تجهیزات خنک کنندهیکی دیگر از منابع مهم نویز است، به ویژه در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده در روغن{0} بزرگ.

بسته به طراحی ترانسفورماتور، خنک کاری ممکن است شامل فن، رادیاتور، پمپ روغن یا ترکیبی از این اجزا باشد. فن های خنک کننده با چرخش تیغه ها و حرکت هوا، صدای آیرودینامیکی تولید می کنند. موتورها و یاتاقان ها می توانند لرزش مکانیکی اضافی ایجاد کنند.

پمپ های روغن صدای مکانیکی و هیدرولیکی خود را ایجاد می کنند زیرا روغن عایق را از طریق سیستم خنک کننده به گردش در می آورند.

برای یک ترانسفورماتور با خنک کننده طبیعی، این منابع معمولاً محدود هستند. با این حال، برای ترانسفورماتورهایی که از هوای اجباری یا خنک‌کننده روغن استفاده می‌کنند، سیستم خنک‌کننده می‌تواند بخش مهمی از سطح کل صدا باشد.

صدای ترانسفورماتور به سادگی از منبع مستقیم به هوای اطراف منتقل نمی شود. چندین مسیر ممکن وجود دارد.

ارتعاش مکانیکی می تواند از هسته و سیم پیچ ها به گیره ها، مخزن، رادیاتورها، فونداسیون و سازه های متصل حرکت کند. هنگامی که این اجزا شروع به ارتعاش می کنند، می توانند مانند سطوح تابش صدا{1}} عمل کنند.

همچنین صدای هوا از فن های خنک کننده، پمپ ها و سایر تجهیزات خارجی وجود دارد. پس از ورود به فضای اطراف، صدا می تواند توسط دیوارها، کف، سقف، ساختمان ها و سایر سطوح سخت منعکس شود.

به همین دلیل است که کنترل نویز گاهی اوقات می تواند کمی مشکل باشد. ترانسفورماتور ممکن است هنگام آزمایش در شرایط کنترل شده سطح صدای قابل قبولی داشته باشد اما پس از نصب در یک ساختمان یا پست خاص به طور قابل توجهی بلندتر به نظر برسد.

یک راه عملی برای بررسی مشکل این است:

منبع نویز → انتقال ساختاری → تشعشع صدا → محیط اطراف

هر مرحله مهمه

قبل از تلاش برای کاهش صدای ترانسفورماتور، مهندسان به اندازه گیری های قابل اعتماد نیاز دارند. پارامترهای صوتی مختلف جنبه های مختلف صدا را توصیف می کنند، بنابراین انتخاب روش اندازه گیری مناسب مهم است.

سطح فشار صدا (SPL)تغییرات فشار هوا ناشی از صدا در یک نقطه اندازه گیری خاص را توصیف می کند. معمولاً در دسی بل یا دسی بل بیان می شود.

نکته مهمی که باید به خاطر داشته باشید این است که فشار صوت به محل اندازه گیری بستگی دارد. میکروفون را دورتر از ترانسفورماتور ببرید و مقدار اندازه گیری شده معمولاً تغییر می کند. دیوارها، انعکاس ها، سر و صدای پس زمینه و محیط اطراف نیز می توانند بر روی نتیجه تأثیر بگذارند.

شدت صدا به مقدار انرژی صوتی که از یک واحد سطح می گذرد اشاره دارد.

اندازه گیری شدت صدا زمانی می تواند مفید باشد که مهندسان نیاز به مکان یابی منابع نویز دارند. به عنوان مثال، آنها می توانند به تعیین اینکه آیا بیشتر سر و صدا از مخزن ترانسفورماتور، فن های خنک کننده یا اجزای دیگر می آید کمک کنند.

این باعث می شود که شدت صدا در هنگام عیب یابی ترانسفورماتور با نویز غیرمنتظره زیاد مفید باشد.

سطح قدرت صداکل انرژی صوتی ساطع شده توسط ترانسفورماتور را نشان می دهد.

برخلاف سطح فشار صوت، توان صوت کمتر به فاصله بین ترانسفورماتور و تجهیزات اندازه گیری وابسته است. این باعث می شود هنگام مقایسه ترانسفورماتورهای مختلف یا تعیین مشخصات نویز تجهیزات مفید باشد.

برای تولیدکنندگان و خریداران، قدرت صدا می تواند راه سازگارتری برای توصیف خروجی صوتی واقعی ترانسفورماتور ارائه دهد.

همه صداها به یک اندازه توسط گوش انسان درک نمی شوند.

صدایی با فرکانس پایین-و صدای با فرکانس{1}بالا می‌توانند سطح فشار صوتی فیزیکی یکسانی داشته باشند، اما ممکن است برای فردی که در نزدیکی ایستاده است به یک اندازه بلند نباشد. اینجاست کهمنحنی های بلندی برابرمفید شدن

آنها توضیح می دهند که چگونه شنوایی انسان به فرکانس های مختلف پاسخ می دهد. این موضوع برای نویز ترانسفورماتور اهمیت دارد زیرا زمزمه ترانسفورماتور اغلب حاوی اجزای نسبتاً قوی با فرکانس پایین{1}}است.

بنابراین، اندازه گیری صدا یک چیز است. درک اینکه مردم واقعاً آن صدا را چگونه درک می کنند چیز دیگری است.

رایک -روش وزنیکه به صورت dB(A بیان می شود، اندازه گیری صدا را با توجه به پاسخ فرکانسی شنوایی انسان تنظیم می کند.

به همین دلیل است که محدودیت های نویز برای تجهیزات الکتریکی و ارزیابی نویز محیطی اغلب از dB(A) استفاده می کنند. یک ترانسفورماتور ممکن است دارای یک جزء فرکانس پایین نسبتاً قوی- باشد، اما نتیجه وزنی A-به فرکانس‌هایی که انسان‌ها به آن حساس‌تر هستند توجه بیشتری می‌کند.

هنگام ارزیابی نویز ترانسفورماتور در یک تاسیسات واقعی، درک هر دو ویژگی آکوستیک خام و سطح سر و صدای A{0}} مفید است.

هیچ دلیل واحدی وجود ندارد که چرا یک ترانسفورماتور ساکت تر از دیگری است. مواد هسته، چگالی شار مغناطیسی، ساختار هسته، کیفیت ساخت، ساخت مکانیکی، شرایط عملیاتی و رزونانس همگی می توانند تفاوت ایجاد کنند.

انقباض مغناطیسییکی از دلایل اصلی نویز هسته ترانسفورماتور است.

با تغییر شار مغناطیسی در داخل هسته، ورق های فولادی سیلیکونی دستخوش تغییرات ابعادی کوچکی می شوند. این تغییرات به طور مداوم در طول عملیات AC رخ می دهد و باعث ایجاد ارتعاش مکانیکی می شود.

مقدار مغناطیسی به خواص فولاد الکتریکی، جهت ماده، چگالی شار مغناطیسی و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

استفاده از فولاد الکتریکی با کیفیت بالا با ویژگی های مغناطیسی مناسب می تواند به کاهش لرزش هسته کمک کند. طراحی ترانسفورماتور همچنین باید چگالی شار مغناطیسی را در محدوده عملیاتی مورد نظر نگه دارد. اگر هسته به صورت مغناطیسی بیش از حد سخت فشار داده شود، نویز می تواند همراه با سایر اثرات ناخواسته افزایش یابد.

ساخت هسته تأثیر مستقیمی بر نویز ترانسفورماتور دارد.

هندسه هسته، طراحی اتصالات، ترتیبات گیره و نحوه توزیع نیروهای مغناطیسی همگی بر ارتعاش تأثیر می گذارند. یک هسته با طراحی مناسب کمک می کند تا حرکت مکانیکی تحت کنترل باشد.

طرح های ترانسفورماتور مدرن اغلب از بهینه سازی استفاده می کنندمرحله-هسته دوراتصالات و ترتیبات ساختاری بهبود یافته است. این رویکردها می توانند به کاهش تلفات هسته و ارتعاش کمک کنند.

این فقط مربوط به خود مواد نیست. نحوه طراحی و مونتاژ مواد نیز به همان اندازه اهمیت دارد.

کیفیت ساخت می تواند تفاوت شگفت آور زیادی در نویز ترانسفورماتور ایجاد کند.

انباشتگی ضعیف ورقه ها، تراز نادرست اتصالات، استرس مکانیکی بیش از حد، یا گیره ناکافی ممکن است باعث شود که هسته بیش از حد انتظار ارتعاش کند.

بنابراین فرآیند مونتاژ نیاز به کنترل دقیق دارد. لایه های هسته باید به درستی کار شوند، اتصالات باید به طور دقیق تراز شوند و فشار گیره باید به درستی تنظیم شود.

بستن خیلی کم می تواند باعث حرکت ناخواسته شود. بستن بیش از حد نیز لزوماً بهتر نیست، زیرا تنش مکانیکی بیش از حد نیز می تواند بر ویژگی های ارتعاش هسته تأثیر بگذارد.

رزونانس می تواند یک ارتعاش قابل کنترل را بسیار بدتر کند.

هر جزء ساختاری دارای فرکانس های طبیعی است. اگر فرکانس تحریک تولید شده توسط ترانسفورماتور به یکی از این فرکانس های طبیعی نزدیک شود، ارتعاش می تواند به شدت افزایش یابد.

مخازن ترانسفورماتور، رادیاتورها، گیره ها، فونداسیون ها و سایر قطعات ساختاری همگی می توانند ویژگی های تشدید متفاوتی داشته باشند. هنگامی که رزونانس رخ می دهد، حتی یک نیروی تحریک نسبتاً کوچک ممکن است واکنش ارتعاشی بسیار بزرگتری ایجاد کند.

طراحی ساختاری خوب، میرایی مناسب و جداسازی ارتعاش می تواند به کنترل رزونانس کمک کند.

کاهش صدای ترانسفورماتور معمولاً زمانی بهترین کار را دارد که چندین روش با هم استفاده شود. مهندسان می توانند از منبع نویز شروع کنند، سپس ارتعاش ساختاری را کنترل کرده و در نهایت با انتقال صدا از طریق محیط اطراف مقابله کنند.

اولین رویکرد کاهش ارتعاش از خود ترانسفورماتور است.

نویز هسته را می توان از طریق فولاد الکتریکی مناسب، طراحی هسته بهینه، مونتاژ دقیق و بستن مکانیکی مناسب کاهش داد.

نگه داشتن ترانسفورماتور در چگالی شار مغناطیسی مشخص شده آن نیز مهم است. ساخت با کیفیت-به جلوگیری از شل شدن لمینیت، اتصالات ضعیف و سایر شرایطی که می‌توانند لرزش را افزایش دهند، کمک می‌کند.

برای سازندگان ترانسفورماتور، این بدان معناست که کنترل نویز مدت ها قبل از رسیدن ترانسفورماتور به محل نصب آغاز می شود.

مخزن ترانسفورماتور به دلیل مساحت نسبتاً بزرگی که دارد می‌تواند به یک سطح تابش صدای بسیار مؤثر- تبدیل شود.

تقویت مخزن، ساختارهای پانل بهینه، اتصالات مکانیکی بهبود یافته، و مواد میرایی ارتعاش{0}می توانند میزان صدای تابش شده از مخزن را کاهش دهند.

جداسازی لرزش بین ترانسفورماتور و پایه آن نیز می تواند کمک کننده باشد. اتصالات انعطاف پذیر ممکن است در جایی که ارتعاش مکانیکی می تواند به سازه های مجاور منتقل شود مفید باشد.

نباید از سیستم های خنک کننده به خصوص در ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ غافل شد.

فن‌های خنک‌کننده کم صدای-طراحی تیغه‌های بهینه، سرعت مناسب فن و نصب{1}}ایزوله شده با لرزش همگی می‌توانند به کاهش صدای فن کمک کنند.

تعمیر و نگهداری نیز مهم است. تیغه فن آسیب دیده یا نامتعادل، یاتاقان فرسوده، یا موتور نامناسب می تواند لرزش بسیار بیشتری نسبت به یک فن که به درستی نگهداری می شود ایجاد کند.

ترانسفورماتورهایی که به طور طبیعی خنک می شوند عموماً منابع نویز مکانیکی کمتری دارند زیرا به فن های خنک کننده یا پمپ های روغن متکی نیستند.

با این حال، طراحی رادیاتور و استحکام ساختاری هنوز اهمیت دارد. رادیاتورهایی که به درستی طراحی شده باشند می توانند به محدود کردن ارتعاش و تشعشعات صوتی غیرضروری کمک کنند و در عین حال اتلاف گرمای موثر را حفظ کنند.

برای سیستم‌های خنک‌کننده روغن اجباری، انتخاب پمپ‌های روغن کم صدای{1} بخش مهمی از کنترل صدای ترانسفورماتور است.

موتور پمپ، یاتاقان ها، مسیر جریان روغن و تراز نصب همگی باید در نظر گرفته شوند. تعمیر و نگهداری منظم همچنین می تواند از ارتعاشات غیرعادی ناشی از سایش قطعات یا شرایط بد عملکرد جلوگیری کند.

گاهی اوقات خود ترانسفورماتور در حال حاضر نسبتاً ساکت است، اما محیط نصب باعث می شود که نویز بیشتر قابل توجه باشد.

در این موارد می توان عایق صدا را در طول مسیر انتشار اضافه کرد. موانع صوتی، دیوارهای عایق صدا، محفظه های ترانسفورماتور و اتاق های ترانسفورماتور طراحی شده خاص می توانند انتقال مستقیم صدا را مختل کنند.

یک نکته مهم وجود دارد: طراحی آکوستیک همچنان باید اجازه تهویه کافی و اتلاف گرما را بدهد. یک ترانسفورماتور کاملاً محصور ممکن است ساکت تر باشد، اما اگر عملکرد خنک کننده آن کاهش یابد، مشکل بسیار بزرگتری ایجاد می کند.

کاهش نویز می تواند شامل جداسازی ارتعاش، جذب صوتی، سازه های میرایی و سایر اقدامات طراحی شده برای کاهش صدا قبل از رسیدن به مناطق حساس باشد.

پدهای ضد لرزش می توانند انتقال لرزش را از طریق فونداسیون محدود کنند. اتصالات انعطاف پذیر می توانند انتقال ارتعاش مکانیکی را به سازه های متصل کاهش دهند. مواد جاذب صدا می توانند صدای منعکس شده در هوا را در داخل اتاق های ترانسفورماتور کاهش دهند.

برای پست‌هایی که در نزدیکی ساختمان‌های مسکونی، ادارات، بیمارستان‌ها، مدارس، یا سایر مناطق حساس به سر و صدا قرار دارند، این اقدامات باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شود.

تلاش برای حل مشکل نویز پس از نصب ترانسفورماتور معمولاً پیچیده‌تر-و اغلب گران‌تر است.

صدای ترانسفورماتوربیشتر از زمزمه آشنای هسته مغناطیسی ناشی می شود. انقباض مغناطیسی، ارتعاش سیم‌پیچ، فن‌های خنک‌کننده، پمپ‌های روغن، اجزای ساختاری و تشدید همگی می‌توانند در سطح صدای نهایی نقش داشته باشند. محیط اطراف و نحوه حرکت ارتعاش از طریق نصب می تواند وضعیت را پیچیده تر کند.

برای سازندگان ترانسفورماتور مانندترانسفورماتور Yaweiکنترل نویز موثر با اصول اولیه شروع می شود: فولاد الکتریکی مناسب، طراحی هسته بهینه، مونتاژ دقیق، ساخت مکانیکی قابل اعتماد، و{0}}تجهیزات خنک کننده خوب طراحی شده.

از آنجا، روش‌های نصب مانند عایق‌سازی لرزش، عایق صدا، موانع صوتی و تضعیف نویز می‌توانند محافظت بیشتری را فراهم کنند.

هدف صرفاً ساختن ترانسفورماتور روی کاغذ کم صداتر نیست. یک ترانسفورماتور با صدای کم{1} باید در دنیای واقعی، جایی که تجهیزات فضایی را با مردم، ساختمان‌ها و سایر سیستم‌های الکتریکی به اشتراک می‌گذارند، عملکرد خوبی داشته باشد. به همین دلیل است که صدای ترانسفورماتور باید از طراحی و ساخت تا نصب و بهره برداری در نظر گرفته شود.

اکنون تماس بگیرید

س: چه مدت می توانید ترانسفورماتور را تحویل دهید؟

A: این بستگی به مقدار و ظرفیت ترانسفورماتور دارد، معمولاً ظرف یک ماه از تاریخ تایید شده توسط خریدار.

س: چه مدت می توانید ضمانت کیفیت را ارائه دهید؟

پاسخ: 24 ماه از زمان کارکرد ترانسفورماتور تاریخ.

س: چه روش پرداختی را می پذیرید؟

A: T/T (انتقال سیم) ترجیح داده می شود، L/C هر دو پذیرفته می شود.