Tại sao máy biến áp ồn ào

Giáo viên hỏi Vovochka: - Vovochka, và bố của bạn làm việc với ai? - Máy biến áp, Maria Ivanovna. - Và đó là như thế nào? - Chà, anh ta nhận được 380 rúp, đưa 220 cho mẹ anh ta, và ù lên 160 ...

Tại sao máy biến áp ồn ào? Bạn đã bao giờ nghĩ về điều này? Ai đó sẽ nói rằng điều này là do các cuộn dây được cố định kém giữa chúng hoặc các cuộn dây dao động, gõ vào sắt. Có lẽ khu vực lõi hóa ra nhỏ hơn yêu cầu của tính toán, hoặc đã làm quá nhiều volt mỗi lượt bật ra trong cuộn dây? Liệu tần số được cung cấp tương ứng với vật liệu cốt lõi này? Hãy để hiểu, tuy nhiên.

Trong thực tế, nguyên nhân gây ra tiếng ồn máy biến áp ban đầu là từ tính. Magnetostriction là hiện tượng thay đổi kích thước và hình dạng của vật liệu sắt từ dưới tác động của từ trường xen kẽ.

Kích thước và hình dạng của các vật liệu sắt từ phụ thuộc vào trạng thái từ hóa của chúng. James Joule năm 1842 lần đầu tiên phát hiện ra rằng khi sắt được đưa vào từ trường, cái sau sẽ thay đổi hình dạng, kéo dài theo một hướng so với trường và rút ngắn ở những hướng khác. Thể tích cơ thể không thay đổi rõ rệt.

Vì vậy, nếu một ferromagnet được đặt trong một từ trường, thì điều này chủ yếu sẽ dẫn đến một sự thay đổi trong từ hóa kết quả của nó. Đồng thời, một sự thay đổi kích thước của cơ thể sẽ xảy ra do thực tế là từ hóa tự phát thay đổi hướng của nó trong các bộ phận khác nhau của cơ thể, và do đó, hướng biến dạng tự phát trong chúng cũng thay đổi. Tài sản này là vốn có trong tất cả các cơ thể (ferromagnets chỉ ở dạng nổi bật nhất).

Ngoài từ tính, tiếng ồn có thể được gây ra bởi máy bơm dầu làm việc và quạt của hệ thống làm mát của máy biến áp mạnh. Các lực điện động trong cuộn dây và các thiết bị cơ điện điều khiển điện áp dưới tải cũng tạo ra tiếng ồn.

Ở một mức độ đáng kể, mức độ của tiếng ồn này phụ thuộc vào cường độ của tải điện từ và kích thước tổng thể của máy biến áp. Và tiếng ồn dựa trên sự rung động của mạch từ sắt từ đi kèm với từ tính. Mức độ nghiêm trọng của hiện tượng phụ thuộc vào cường độ của cảm ứng từ, cũng như cấu trúc và đặc tính vật lý của chính thép điện. Hơn nữa, độ rung được truyền đến các giá đỡ dầu và lõi, và từ các giá đỡ dầu và lõi đến chính bể chứa.

Do bước sóng của tần số chính trong dầu máy biến áp là khoảng 12 mét và thành bể nằm ở một khoảng cách nhỏ so với lõi, nên bể hoàn toàn nhận và tái tạo các rung động tương ứng của các phần gần đó của lõi.

Đôi khi, các nguồn tiếng ồn khác lại to hơn, ví dụ, cùng một hệ thống làm mát hoạt động, tuy nhiên, đó là tiếng ồn từ tính cốt lõi gây ra bởi từ tính thường chiếm ưu thế.

Dưới ảnh hưởng của từ trường xen kẽ, lõi trải nghiệm các biến dạng từ tính xen kẽ. Và nếu các tấm thép mà lõi được rút ra sẽ chịu lực căng tỷ lệ thuận với bình phương của cảm ứng từ, thì các dao động từ tính sẽ có một tần số ổn định bằng 100 Hz cho mạng 50 Hz. Tuy nhiên, trong thực tế, sự phụ thuộc này không tỷ lệ thuận trực tiếp, và các rung động, và sau đó là sự rung động của xe tăng, tạo ra tiếng ồn với sóng hài cao hơn.

Đối với cả thép điện cán nguội và thép cán nóng, dữ liệu về độ giãn dài định lượng tương đối trong quá trình từ tính có sẵn. Thép tấm cán nóng có hàm lượng silicon cao gần như ngăn chặn hoàn toàn biểu hiện của từ tính, và 6% silicon được thêm vào thép biến áp gần như ngăn chặn nó.Nhưng thép như vậy không thể được sử dụng trong máy biến thế do đặc tính cơ học kém.

Trong thép cán nguội, có cùng giá trị cảm ứng từ, độ giãn dài tương đối ít hơn so với thép cán nóng. Nhưng do thực tế là cảm ứng trong lõi thép cán nguội vượt quá cảm ứng đối với thép cán nóng, nên độ giãn dài của lõi xấp xỉ như nhau.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tiếng ồn của mạch từ thép cán nóng có giá trị cảm ứng là 1,35 T tương ứng với tiếng ồn của thép cán nguội có cảm ứng từ 1,55 T. Và với sự gia tăng cảm ứng trong lõi của máy biến áp thép cán nguội 0,1 T, tiếng ồn trở nên mạnh hơn 8 dB.

Lõi máy biến áp cũng có thể có được sự cộng hưởng với các rung động từ từ tính, và thậm chí với các sóng hài trong các mạch từ. Nếu mạch từ hoặc các bộ phận của máy biến áp rơi vào cộng hưởng với các sóng hài này, thì dải nhiễu có cực đại rõ rệt sẽ bao phủ nhiều sóng hài gấp đôi tần số mạng.

Người ta đã xác nhận bằng thực nghiệm rằng các sóng hài của các dao động mạch từ đặc biệt được phát âm ở các giá trị cao của cảm ứng từ, khi một phần phi tuyến của đường cong từ hóa chuyển động với sự có nhiều sóng hài của dao động từ.

Một trong những thành phần chính của tiếng ồn này trong máy biến áp thuộc về các dao động ngang của các tấm. Những rung động riêng biệt này xảy ra do sự khác biệt về chiều dài và độ dày của tấm, do đó, các yếu tố kéo dài cho mỗi tấm là khác nhau, và điều này dẫn đến sự thay đổi khoảng cách khớp là một hàm của các giá trị cảm ứng tức thời.

Điều này dẫn đến sự phân phối lại theo thời gian của từ thông giữa các tấm liền kề và kết quả là có được các rung động ngang của các tấm. Từ thông thay đổi theo thời gian và với nó là mức độ bão hòa của ferromagnet. Đường cong từ hóa bị biến dạng, và kết quả là xuất hiện nhiễu sóng hài và nhiễu từ cao hơn.

Điều quan trọng là chiều dài của lõi thay đổi không chỉ từ từ tính, mà còn chịu ảnh hưởng của lực từ phát sinh khi từ thông đi từ tấm này sang tấm khác. Điều này xảy ra khi các tấm song song được phân biệt bởi tính thấm từ.

Người ta đã xác nhận bằng thực nghiệm rằng cả dao động dọc và dao động ngang của các tấm đều tạo ra rung động và tiếng ồn có cùng cường độ. Do đó, ngay cả khi một trong các nguồn nhiễu của máy biến áp bị triệt tiêu hoàn toàn, tổng tiếng ồn sẽ không giảm quá 3 dB.

Lò phản ứng, lò phản ứng có khe hở không khí cấu trúc được phân biệt bởi tiếng ồn gây ra chính xác bởi lực từ. Giữa hai phần, cách nhau bởi một khoảng cách, các lực hấp dẫn xen kẽ phát sinh với tần số từ hóa kép.

Tiếng ồn gây ra bởi lực điện động trong cuộn dây của máy biến áp hoạt động dưới tải thường khá yên tĩnh nếu không có phản ứng ngược trục, như điển hình cho việc ép cuộn dây đàn hồi. Do đó, mức tải của máy biến áp tiếng ồn này là thực tế độc lập.

Vị trí này cho phép bạn bình thường hóa độ ồn của máy biến áp. Tuy nhiên, bản chất và cường độ của tải vẫn liên quan đến cảm ứng từ trong thép máy biến áp trong quá trình vận hành, do đó, mức độ nhiễu từ với công suất tải vẫn có liên quan.

Chúng tôi hy vọng rằng bài viết ngắn này cho phép một người đọc thiếu kinh nghiệm có được câu trả lời cho câu hỏi tại sao máy biến áp bị ù.

Điều này thật thú vị:Làm thế nào để tìm ra sức mạnh và dòng điện của máy biến áp bằng sự xuất hiện của nó