categorii: Articole prezentate » Fapte interesante
Număr de vizualizări: 50973
Comentarii la articol: 0

De ce zumzăie transformatorul

 

Profesorul îl întreabă pe Vovochka: - Vovochka și cu cine lucrează tatăl tău? - Transformator, Maria Ivanovna. - Și cum este asta? - Păi, primește 380 de ruble, dă 220 mamei sale și mușcă restul de 160 ...

De ce se transformă zumzetul transformatorului? Te-ai gândit vreodată la asta? Cineva va spune că acest lucru se datorează faptului că bobinele sunt slab fixate între ele sau înfășurările oscilează, bătând la fier. Poate că zona de bază s-a dovedit a fi mai mică decât cea cerută de calcule sau s-au dovedit prea multe volți pe rând în timpul înfășurării? Frecvența furnizată corespunde acestui material de bază? Să înțelegem, totuși.

De ce zumzăie transformatorul

De fapt, cauza zumzetului transformatorului este inițial magnetostricția. Magnetostricția este fenomenul modificărilor în mărimea și forma unui corp ferromagnetic sub influența unui câmp magnetic alternativ.

Mărimile și forma corpurilor ferromagnetice depind de starea de magnetizare a acestora. James Joule în 1842 primul a descoperit că atunci când fierul este introdus în câmpul magnetic, cel din urmă își schimbă forma, alungindu-se într-o direcție în raport cu câmpul și scurtându-se în cealaltă. Volumul corpului corpului nu s-a modificat vizibil.

Deci, dacă un ferromagnet este plasat într-un câmp magnetic, atunci aceasta va conduce în primul rând la o schimbare a magnetizării sale rezultate. În același timp, va avea loc o modificare a mărimii corpului datorită faptului că magnetizarea spontană își schimbă direcția în diferite părți ale corpului și, prin urmare, se schimbă și direcția deformărilor spontane în acestea. Aceasta este o proprietate care este inerentă pentru toate corpurile (ferromagneti numai în forma cea mai frapantă).

În plus față de magnetostricție, zgomotul poate fi cauzat de pompele de ulei de lucru și de ventilatoarele sistemelor de răcire ale transformatoarelor puternice. Forțele electrodinamice din înfășurări și dispozitivele electromecanice care reglează tensiunea sub sarcină creează, de asemenea, zgomot.

transformator zumzet

Într-o măsură semnificativă, nivelul acestui zgomot depinde de mărimea sarcinii electromagnetice și de dimensiunile generale ale transformatorului. Și zgomotul se bazează pe vibrația unui circuit magnetic ferromagnetic care însoțește magnetostricția. Severitatea fenomenului depinde de mărimea inducției magnetice, precum și de structura și caracteristicile fizice ale oțelului electric în sine. Mai mult, vibrația este transmisă pe suporturile de ulei și miez și din suporturile de ulei și miez - direct la rezervor.

circuit magnetic transformator încărcat

Deoarece lungimea de undă a frecvenței de rețea în uleiul transformator este de aproximativ 12 metri, iar peretele rezervorului este situat la o distanță mică de miez, rezervorul primește complet și reproduce vibrațiile corespunzătoare ale părților vecine ale miezului.


Uneori, alte surse de zgomot se dovedesc a fi mai puternice, de exemplu, același sistem de răcire activ, cu toate acestea, zgomotul magnetic de bază cauzat de magnetostricție domină în general.

deformări magnetostrictive

Sub influența unui câmp magnetic alternativ, miezul experimentează deformări magnetostrictive alternative. Și dacă foile de oțel din care s-a extras miezul ar experimenta tensiune direct proporțională cu pătratul inducției magnetice, atunci vibrațiile magnetostrictive ar avea o frecvență stabilă egală cu 100 Hz pentru rețeaua de 50 Hz. Cu toate acestea, în realitate această dependență nu este direct proporțională, iar vibrațiile, iar după ele vibrația rezervorului, produc zgomot cu armonice mai mari.

magnetostricțiunea

Atât pentru oțelurile electrice laminate la rece, cât și la cald, sunt disponibile date despre alungirea cantitativă relativă în timpul magnetostricției. Foi de oțel laminate la cald cu un conținut ridicat de siliciu împiedică aproape complet manifestarea magnetostricției, iar 6% din siliciu adăugat la oțelul transformator aproape îl blochează.Dar un astfel de oțel nu poate fi utilizat în transformatoare datorită caracteristicilor sale mecanice slabe.

În oțelul laminat la rece, cu aceeași valoare a inducției magnetice, alungirea este mai mică decât în ​​oțelul laminat la cald. Dar, datorită faptului că inducția în miezurile de oțel laminat la rece depășește inducția pentru oțel laminat la cald, alungirile miezurilor sunt aproximativ aceleași.

Studiile au arătat că zgomotul unui circuit magnetic din oțel laminat la cald cu o valoare de inducție de 1,35 T corespunde zgomotului de oțel laminat la rece cu o inducție magnetică de 1,55 T. Și cu o creștere a inducției în miezul unui transformator de oțel laminat la rece cu 0,1 T, zgomotul devine mai puternic cu 8 dB.

Nucleul transformatorului poate intra și în rezonanță cu vibrațiile din magnetostricție și chiar cu armonicele vibrațiilor din circuitul magnetic. Dacă circuitul magnetic sau părți ale transformatorului intră în rezonanță cu aceste armonice, atunci intervalul de zgomot cu vârfuri pronunțate va acoperi mai multe armonice de două ori frecvența rețelei.

S-a confirmat experimental că armonicile vibrațiilor circuitului magnetic sunt mai pronunțate la valori mari ale inducției magnetice, când o porțiune neliniară a curbei de magnetizare se tranziționează în prezența unei abundențe de armonice a vibrațiilor magnetostrictive.

transformator de putere

Una dintre componentele principale ale acestui zgomot în transformator aparține vibrațiilor transversale ale foilor. Aceste vibrații distincte apar din cauza diferențelor în lungimea și grosimea foii; ca urmare, factorii de alungire pentru fiecare foaie sunt diferiți, iar acest lucru duce la o modificare a golului articulației, în funcție de valorile de inducție instantanee.

Aceasta duce la o redistribuire în timp a fluxului magnetic între foile adiacente și, ca urmare, se obțin vibrații transversale ale foilor. Fluxul magnetic se schimbă în timp și odată cu acesta gradul de saturație al feromagnetului. Curba de magnetizare este distorsionată și, ca urmare, apar armonici și zgomot de magnetostricție mai mari.

Este important ca lungimea miezului să se schimbe nu numai de la magnetostricție, ci și sub influența forțelor magnetice care apar atunci când fluxul magnetic trece de la placă la placă. Acest lucru se întâmplă atunci când plăcile paralele se disting prin permeabilitate magnetică.

S-a confirmat experimental că vibrațiile atât longitudinale cât și transversale ale foilor generează vibrații și zgomot aproximativ de aceeași intensitate. Prin urmare, chiar dacă una dintre sursele de zgomot ale transformatorului este suprimată complet, zgomotul total nu va scădea cu mai mult de 3 dB.

Reactoarele, reactoarele cu goluri de aer structurale se disting prin zgomot cauzat tocmai de forțele magnetice. Între două părți, separate printr-un decalaj, apar forțe alternative de atracție cu o dublă frecvență de magnetizare.

Zgomotul cauzat de forțele electrodinamice în înfășurările unui transformator care funcționează sub sarcină este de obicei destul de liniștit dacă nu există o întoarcere axială, așa cum este tipic pentru presarea elastică a înfășurării. Prin urmare, nivelul de încărcare al acestui transformator de zgomot este practic independent.

Această poziție vă permite să normalizați nivelul de zgomot al transformatorului. Cu toate acestea, natura și mărimea încărcăturii sunt în continuare asociate cu inducția magnetică în oțelul transformatorului în timpul funcționării, prin urmare, nivelul zgomotului magnetic cu puterea de încărcare este în continuare legat.

Sperăm că acest scurt articol a permis unui cititor fără experiență să obțină un răspuns la întrebarea de ce se transformă zâmbetul transformatorului.

Acest lucru este interesant:Cum să afli puterea și curentul unui transformator prin aspectul său

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Cum să afli puterea și curentul unui transformator prin aspectul său
  • Histereză și pierderi de curent curent
  • Cum se convertește tensiunea în curent
  • Cum să faci un electromagnet acasă
  • Inductoare și câmpuri magnetice

  •