علت صدای ترانسفورماتور و راه های کاهش آن

ترانسفورماتورهای صنعتی بسیار بزرگ هستند و سر و صدا ایجاد می کنند ، شما به هیچ وجه نمی توانید صدای آن را به طور کامل از بین ببرید. با این حال ، برخی از راه حل ها و مجموعه های طراحی وجود دارد که می توانند سطح صدا را به حداقل برسانند. تولیدکنندگان ترانسفورماتورهای ایزولاسیون ، نکاتی را در مورد چگونگی کاهش صدای همهمه ترانسفورماتور و دلایل ایجاد همهمه پیشنهاد می کنند.

صدای زمزمه و وزوز یکی از شکایات معمول ترانسفورماتور الکتریکی است که در اماکن صنعتی و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد ، برخی از صداهای شبیه ارتعاش درست مانند ژنراتورها و موتورها توسط واحد تولید می شوند.

علل ایجاد صدای همهمه در ترانسفورماتور:

اثر انقباض مغناطیسی علت اصلی ایجاد سر و صدا در ترانسفورماتور است. وقتی AC از سیم پیچ های ترانسفورماتور الکتریکی عبور می کند ، روی مغناطیسی آهن آن تأثیر مغناطیسی دارد. این اثر باعث گسترش و انقباض می شود که منجر به صدای همهمه می شود.

سر و صدای ترانسفورماتور توسط پدیده ای به نام magnetostriction ایجاد می شود. به عبارت ساده این بدان معناست که اگر یک قطعه فولاد ورق مغناطیسی مغناطیسی شود خود را گسترش می دهد. ترانسفورماتور توسط ولتاژ و جریان متناوب به طور مغناطیسی برانگیخته می شود به طوری که در طول یک چرخه کامل مغناطیس دو بار منبسط و منقبض می شود. یک هسته ترانسفورماتور از ورق های فولادی مخصوص ساخته شده است. دلیل ساخت و ساز در این مورد کاهش تلفات و کاهش اثر گرمایش است که برای ایجاد ارتعاش و در نتیجه سر و صدا کافی هستند. عمل مغناطیس شدن با اعمال ولتاژ به ترانسفورماتور باعث ایجاد شار یا خطوط مغناطیسی نیرو در هسته می شود. درجه شار میزان انقباض مغناطیسی و در نتیجه سطح نویز را تعیین می کند، اما به این سادگی نیست که ولتاژهای ترانسفورماتور با توجه به نیاز سیستم و میزان مغناطیسی شدن ، با نسبت این ولتاژها به تعداد دور در سیم پیچ ثابت می شوند. تصمیم گیری در مورد نسبت ولتاژ به پیچ ها عمدتا اقتصادی خواهد بود. این بدان معناست که مقدار شار در ولتاژ معمولی ثابت است ، بنابراین سطح سر و صدا و ارتعاش را تنظیم می کند. همچنین افزایش یا کاهش مغناطیسی باعث افزایش یا کاهش مغناطیسی به همان میزان نمی شود. از نظر فنی رابطه خطی نیست. بنابراین ، ما نمی توانیم سطح سر و صدا را در منبع کاهش دهیم.

 حال حاضر می دانیم که همهمه ترانسفورماتور ناشی از انبساط و انقباض لایه های اصلی در هنگام مغناطیس شدن است.می توانیم انتظار داشته باشیم که این بسط و انقباض دو بار در طول یک چرخه معمولی ولتاژ یا جریان رخ دهد. این بدان معناست که ترانسفورماتور با دو برابر فرکانس منبع ارتعاش می کند. این فرکانس نویز اساسی نامیده می شود. از آنجا که هسته متقارن نیست و اثرات مغناطیسی به روشی ساده رفتار نمی کنند ، نویز حاصل از نظر لحن خالص نیست.

چه مقدار از صدای ترانسفورماتور توسط سیم پیچ ها ایجاد می شود و آیا با افزایش بار ، نویز افزایش می یابد؟

هنگامی که ترانسفورماتور تحریک می شود ، بین یک هادی در سیم پیچ ، نیروهای مکانیکی وجود دارد. این نیروها یک ارتعاش و سر و صدا ایجاد می کنند ، اما تنها یک تن صدا خالص است ، یعنی دو برابر فرکانس . با این حال ، این توسط اصول اساسی و هارمونیک های تولید شده توسط هسته غرق می شود. اکنون می دانیم که سر و صدای ترانسفورماتور ناشی از حرکت مکانیکی  جداگانه هسته تحت مغناطیس است. تپش نه تنها باعث ایجاد اختلال در هوا می شود ، در نتیجه باعث ایجاد سر و صدا می شود ، بلکه ارتعاش فیزیکی ساختار هسته ای و هر چیزی که به آن متصل است ایجاد می کند. ارتعاش دارای فرکانسهای مشابه فرکانسهای اندازه گیری شده در تحلیل نویز خواهد بود. کاهش این ضربان های مکانیکی فشار برای کنترل سر و صدا و ارتعاش بسیار مهم است و در نتیجه ، جداسازی هسته و سیم پیچ های ترانسفورماتور ، چه در مخزن و چه از طریق مخزن ، یا درست به عنوان هسته و کویل ها ، مهم است. سردرگمی سر و صدای ترانسفورماتور و فراموش کردن جداسازی ارتعاشات تنها منجر به یک نتیجه ناامید کننده می شود و کاری است که نباید انجام شود. سر و صدا معمولاً از طریق هوا منتقل می شود و  ارتعاش از طریق زمین انجام می شود.

در ترانسفورماتورها ، نویز بار عمدتاً توسط ارتعاش محوری و شعاعی سیم پیچ ها تولید می شود. سر و صدای بار همچنین می تواند ناشی از ارتعاشات دیواره مخزن ترانسفورماتور و سپرهای مغناطیسی ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط جریانهای بار باشد. این نیروهای الکترومغناطیسی با مربع جریانهای بار متناسب هستند.

فرکانس سر و صدای بار معمولاً دو برابر فرکانس قدرت است. در برخی موارد ، فرکانس مکانیکی طبیعی سیستم های بست سیم پیچ ممکن است با نیروهای الکترومغناطیسی طنین انداز شود و در نتیجه نویز بار را به شدت تشدید کند.

وجود هارمونیک ها در جریان و ولتاژ بار (به عنوان مثال در ترانسفورماتورهای یکسو کننده) می تواند ارتعاشاتی در دو برابر فرکانس هارمونیک ایجاد کرده و در نتیجه افزایش قابل توجهی در سطح کلی صدا یک ترانسفورماتور ایجاد کند.

منبع اصلی تولید گرما در ترانسفورماتورهای قدرت ناشی از اتلاف مس در سیم پیچ ها و هسته است (تلفات I2R). این گرما اغلب با فن های خنک کننده که هوا را بر روی رادیاتورها یا کولرها دمیده می کند ، حذف می شود. سر و صدای تولید شده توسط فن های خنک کننده معمولاً برای ترانسفورماتورهای با درجه کوچکتر و ترانسفورماتورهای با القایی کم ، بیشتر نویز ایجاد می کند.

راه های کاهش صدای ترانسفورماتور:

یک مکان کم تردد برای نصب انتخاب کنید

اگر واحد ترانسفورماتور شما در منطقه ای با ترافیک زیاد نصب شده باشد ، مردم با صدای آن عصبانی می شوند. بررسی کنید که حداقل یک فضای کم تردد بین ترانسفورماتور و مناطق ترافیکی شدید در ساختمانهای مسکونی و اداری وجود داشته باشد.

از نصب ترانسفورماتور در گوشه ها ، راه پله ها ، راهروها خودداری کنید

هنگامی که هر ترانسفورماتور را در گوشه یا راهرو نصب می کنید ، چنین مکان هایی سطح سر و صدا را دو برابر می کنند. از نصب ترانسفورماتور در راهرو باریک ، راه پله یا قسمت سالن خودداری کنید. این مناطق سطح صدا را افزایش داده و به عنوان بازتاب کننده صدا عمل می کنند.

محفظه ها را بررسی کرده و پیچ های شل شده را محکم کنید

مطمئن شوید که همه ی پیچ ها و پیچ روی جلد و بالای ترانسفورماتور سفت شده است. اگر قطعه ای شل وجود داشته باشد ، با ارتعاش هنگام کار ترانسفورماتور صدا ایجاد می کند. 

از موانع روغن یا روکش بالشتک استفاده کنید

موانع روغن و روکش بالشتک به عایق سر و صدای ترانسفورماتور کمک کرده و از پخش شدن آن جلوگیری می کند. اساساً موانع روغن و روکش کوسن به عنوان محافظ در برابر سوزش ناشی از ارتعاش در ترانسفورماتور در بین افراد نزدیک به هم عمل می کنند.

برای نصب  از سطح جامد استفاده کنید

پرده های نازک یا تخته سه لایه  فقط صدای ترانسفورماتور را دو برابر می کند. نصب این واحدها بر روی سطوح متراکم ، سنگین و محکم مانند کف یا دیوارهای بتنی مسلح ضروری است. اگر می خواهید بهترین نتایج را داشته باشید ، بررسی کنید که سطح نصب باید 10 برابر وزن دستگاه وزن داشته باشد.

برای دریافت راهنمایی برای نصب ترانسفورماتورهای ایزوله فوق العاده ، با تولید کننده یا ارائه دهنده خدمات ترانسفورماتور محلی خود تماس بگیرید. همیشه به دنبال آخرین تکنولوژی ، طراحی ، مواد و روشهای نصب ترانسفورماتورهای برقی باشید زیرا در دراز مدت برای شما مفید خواهد بود.