Transformatör neden uğultuyor

Öğretmen Vovochka'ya sorar: - Vovochka ve baban kiminle çalışıyor? - Transformatör, Maria Ivanovna. - Peki bu nasıl? - 380 ruble alır, annesine 220 verir ve kalan 160'ı vızıldar ...

Transformatör neden uğultuyor? Bunu hiç düşündün mü? Birisi bunun bobinlerin kendileri veya sargılar arasında zayıf bir şekilde sabitlenmiş olması ve demiri çalması nedeniyle olduğunu söyleyecektir. Belki çekirdek alanın hesaplamaların gerektirdiğinden daha az olduğu ortaya çıktı ya da sargı sırasında dönüş başına çok fazla volt çıktı mı? Verilen frekans bu ana malzemeye karşılık geliyor mu? Ancak anlayalım.

Aslında, transformatör uğultusunun nedeni başlangıçta manyetostriksiyondur. Manyetostriksiyon, alternatif bir manyetik alanın etkisi altında bir ferromanyetik gövdenin boyutunda ve şeklindeki değişiklikler olgusudur.

Ferromanyetik cisimlerin boyutları ve şekli, mıknatıslanma durumlarına bağlıdır. 1842'de James Joule ilk önce demir manyetik alana sokulduğunda, ikincisinin şeklini değiştirir, alana göre bir yönde uzar ve diğerinde kısalır. Vücudun vücut hacmi belirgin bir şekilde değişmedi.

Dolayısıyla, bir ferromanyet manyetik bir alana yerleştirilirse, bu öncelikle ortaya çıkan mıknatıslanmada bir değişikliğe yol açacaktır. Aynı zamanda, spontan mıknatıslanmanın vücudun çeşitli bölgelerindeki yönünü değiştirmesi ve bu nedenle içlerindeki spontan deformasyonların yönünün değişmesi nedeniyle vücudun büyüklüğünde bir değişiklik meydana gelecektir. Bu, tüm vücutlarda bulunan bir özelliktir (ferromanetler sadece en çarpıcı formda).

Manyetostriksiyona ek olarak, çalışan yağ pompaları ve güçlü transformatörlerin soğutma sistemlerinin fanları da gürültüye neden olabilir. Sargılardaki elektrodinamik kuvvetler ve yük altındaki voltajı düzenleyen elektromekanik cihazlar da gürültü yaratır.

Önemli ölçüde, bu gürültünün seviyesi elektromanyetik yükün büyüklüğüne ve transformatörün genel boyutlarına bağlıdır. Ve gürültü, manyetostriksiyona eşlik eden ferromanyetik bir manyetik devrenin titreşimine dayanır. Fenomenin şiddeti, manyetik indüksiyonun büyüklüğüne ve ayrıca elektrikli çeliğin kendisinin yapısına ve fiziksel özelliklerine bağlıdır. Ayrıca, titreşim yağ ve çekirdek desteklere ve yağ ve çekirdek desteklerden doğrudan tanka iletilir.

Transformatör yağındaki şebeke frekansı için dalga boyu yaklaşık 12 metre olduğundan ve tank duvarı çekirdekten küçük bir mesafede bulunduğundan, tank çekirdeğin komşu kısımlarının karşılık gelen titreşimlerini tamamen alır ve üretir.

Bazen diğer gürültü kaynakları, örneğin aynı aktif soğutma sistemi gibi daha yüksek sesle ortaya çıkar, ancak genellikle baskın olan manyetostriksiyonun neden olduğu çekirdek manyetik gürültüdür.

Alternatif bir manyetik alanın etkisi altında, çekirdek değişen manyetostriktif deformasyonlar yaşar. Çekirdeğin çekildiği çelik levhalar manyetik indüksiyonun karesiyle doğru orantılı gerginlik yaşayacaksa, manyetostriktif titreşimler 50 Hz ağ için 100 Hz'e eşit bir sabit frekansa sahip olacaktır. Bununla birlikte, gerçekte bu bağımlılık doğru orantılı değildir ve titreşimler ve bunlardan sonra tankın titreşimi daha yüksek harmoniklerle gürültü üretir.

Hem soğuk haddelenmiş hem de sıcak haddelenmiş elektrik çelikleri için manyetostriksiyon sırasında nispi kantitatif uzamaya ilişkin veriler mevcuttur. Yüksek silikon içeriğine sahip sıcak haddelenmiş çelik sac, manyetostriksiyonun tezahürünü neredeyse tamamen önler ve transformatör çeliğine eklenen silikonun% 6'sı neredeyse onu engeller.Ancak bu tür çelik, zayıf mekanik özellikleri nedeniyle transformatörlerde kullanılamaz.

Aynı manyetik indüksiyon değerine sahip soğuk haddelenmiş çelikte, uzama sıcak haddelenmiş çelikten daha azdır. Ancak, soğuk haddelenmiş çelik göbeklerindeki indüksiyonun sıcak haddelenmiş çelik için indüksiyondan daha üstün olması nedeniyle, göbeklerin uzaması yaklaşık olarak aynıdır.

Çalışmalar, 1.35 T indüksiyon değeri olan sıcak haddelenmiş çelik manyetik devrenin gürültüsünün, 1.55 T manyetik indüksiyon ile soğuk haddelenmiş çelik gürültüsüne karşılık geldiğini göstermiştir. Ve soğuk haddelenmiş çelik transformatörün çekirdeğindeki indüksiyondaki artış 0.1 T ile, gürültü 8 dB daha güçlü hale gelir.

Transformatör çekirdeği ayrıca manyetostriksiyondan gelen titreşimlerle ve hatta manyetik devredeki titreşimlerin harmonikleriyle rezonansa girebilir. Manyetik devre veya transformatörün parçaları bu harmoniklerle rezonansa girerse, belirgin piklere sahip gürültü aralığı, ağ frekansının iki katının çoklu harmoniklerini kapsayacaktır.

Manyetik devre titreşimlerinin harmoniklerinin, mıknatıslanma eğrisinin doğrusal olmayan bir bölümünün, manyetostriktif titreşimlerin çok sayıda harmoniği varlığında geçişe maruz kalması durumunda, yüksek manyetik indüksiyon değerlerinde özellikle telaffuz edildiği deneysel olarak doğrulanmıştır.

Transformatördeki bu gürültünün ana bileşenlerinden biri, levhaların enine titreşimlerine aittir. Bu farklı titreşimler, tabaka uzunluğu ve kalınlığındaki farktan dolayı ortaya çıkar; Sonuç olarak, her tabaka için uzama faktörleri farklıdır ve bu, anlık indüksiyon değerlerinin bir fonksiyonu olarak eklem boşluğunda bir değişikliğe yol açar.

Bu, bitişik tabakalar arasındaki manyetik akı zamanında yeniden dağılıma yol açar ve sonuç olarak tabakaların enine titreşimleri elde edilir. Manyetik akı zamanla ve bununla birlikte ferromanyetin doygunluk derecesinde değişir. Mıknatıslanma eğrisi bozulur ve sonuç olarak daha yüksek harmonikler ve manyetostriksiyon gürültüsü ortaya çıkar.

Çekirdeğin uzunluğunun sadece manyetostriksiyondan değil, aynı zamanda manyetik akı plakadan plakaya geçtiğinde ortaya çıkan manyetik kuvvetlerin etkisi altında değişmesi önemlidir. Bu, paralel plakalar manyetik geçirgenlik ile ayırt edildiğinde olur.

Levhaların hem uzunlamasına hem de enine titreşimlerinin yaklaşık olarak aynı yoğunlukta titreşimler ve gürültü ürettiği deneysel olarak doğrulanmıştır. Bu nedenle, transformatör gürültü kaynaklarından biri tamamen bastırılsa bile, toplam gürültü 3 dB'den fazla azalmaz.

Reaktörler, yapısal hava boşluklarına sahip reaktörler, tam olarak manyetik kuvvetlerin neden olduğu gürültü ile ayırt edilir. Bir boşlukla ayrılmış iki parça arasında, çift çekim mıknatıslama frekansı ile alternatif çekim kuvvetleri ortaya çıkar.

Yük altında çalışan bir transformatörün sargılarındaki elektrodinamik kuvvetlerin neden olduğu gürültü, elastik sargı preslemesi için tipik olduğu gibi, eksenel boşluk yoksa genellikle oldukça sessizdir. Bu nedenle, bu gürültü transformatörünün yük seviyesi pratik olarak bağımsızdır.

Bu konum, transformatörün gürültü seviyesini normalleştirmenizi sağlar. Bununla birlikte, yükün doğası ve büyüklüğü, çalışma sırasında transformatör çeliğindeki manyetik indüksiyonla hala ilişkilidir, bu nedenle, yük gücü ile manyetik gürültü seviyesi hala ilişkilidir.

Bu kısa makalenin deneyimsiz bir okuyucunun transformatörün neden uğultu sorusuna cevap almasına izin vermesini umuyoruz.

Bu ilginç:Bir transformatörün görünüşüne göre güç ve akım nasıl bulunur?