Bakit Humihingi o Buzz ang Transformer? Mga Sanhi, Normal na Antas ng Tunog at Pag-aayos

Ang isang 500 VA laminated transformer na nakaupo sa isang workbench ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na mababang tono na maririnig mo mula sa buong silid, at walang mali dito. Sa isang 50 Hz supply ang tala ay nakaupo malapit sa 100 Hz; sa isang 60 Hz supply ito ay nakaupo malapit sa 120 Hz. Ang tunog na iyon ay bakal na nagbabago ng hugis sa isang magnetic field, hindi isang sangkap na malapit nang mabigo.

Ang maikling sagot: ang ugong ay pangunahing nagmumula sa magnetostriction, ang maliit na pagpapalawak at pag-urong ng core steel habang bumabaligtad ang magnetic field, kasama ang magnetic forces na kumikilos sa mga windings. Anuman ang transpormer ay naka-bolted sa pagkatapos ay amplifies na vibration. Ang matatag na tono sa dalawang beses na dalas ng linya ay normal na pag-uugali.

Panay mahinang tono, pare-pareho ang pitch: normal na core hum.
Ungol na tumataas at bumaba nang may karga: paikot-ikot at mga puwersa ng lead.
Raping buzz pagkatapos idagdag ang isang rectifier o drive: bias ng DC o harmonics.
Kaluskos, popping, kalabog o biglaang pagbabago ng pitch: huminto at mag-imbestiga.

Ang natitirang bahagi ng artikulong ito ay nagpapaliwanag sa bawat pinagmulan, nagpapakita kung paano paghiwalayin ang isang normal na ugong sa isang fault, at inililista kung ano talaga ang nagpapababa sa ingay.

Saan Nagmula ang Ugong

Nangibabaw ang magnetostriction. Ang grain-oriented na silicon na bakal, ang materyal sa halos lahat ng nakalamina na core, ay nagbabago nang bahagya sa dimensyon kapag ito ay magnetised, na may strain sa pagkakasunud-sunod ng ilang bahagi bawat milyon. Dahil ang pagbabago ay nangyayari sa parehong kalahati ng cycle, ang core ay nagvibrate sa 100 Hz sa 50 Hz na supply at sa 120 Hz sa 60 Hz na supply, na may mga harmonic na nakasalansan sa itaas. Ang isang core na hinimok sa 1.6 T hanggang 1.7 T ay gumagalaw ng higit sa isang hinihimok sa 1.2 T, kaya naman ang mga tahimik na disenyo ay gumagamit ng mas maraming core na bakal at mas maraming pagliko sa halip na isang mas malaking kVA rating.

Pangalawa ang windings. Ang kasalukuyang sa mga katabing konduktor ay lumilikha ng mga puwersang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang, kaya ang paikot-ikot na panginginig ng boses ay lumalaki sa pagkarga habang ang core hum ay nananatiling halos pareho mula sa walang load hanggang sa buong load. Sa isang maliit na yunit ng EI ang pagbabago ay halos hindi naririnig; sa isang malaking dry-type unit maaari itong umabot ng ilang decibel.

Pangatlo ang istruktura, at kadalasan ito ang pinakamalaking multiplier. Ang isang transpormer na naayos sa isang nababaluktot na panel ng bakal, isang stud wall o isang guwang na sahig ay naglalabas ng mas maraming tunog kaysa sa parehong yunit sa isang kongkretong plinth. Ang mga panel ng enclosure, conduit at mga mounting channel ay may kanya-kanyang resonance, at ang isang panel na tumutunog sa 100 Hz ay maaaring gawing isang drone na nakakapuno ng kwarto ang isang maliit na vibration. Ang mga fan at pump, kung saan nilagyan, ay nagdaragdag ng sarili nilang ingay ng broadband.

Core magnetostriction: 58%
Winding at lead forces: 16%
Enclosure resonance: 16%
Mga tagahanga at auxiliary: 10%

Indikasyon na hati ng naririnig na ingay para sa isang naka-load na dry-type na transpormer na sinusukat sa isang metro. Ang balanse ay nagbabago sa laki, pangunahing materyal at pag-mount.

Bakit Lumalakas ang Buzz

Ang density ng flux ay nakasalalay sa inilapat na boltahe at dalas, hindi sa pagkarga. Ang isang transpormer na idinisenyo para sa 220 V sa 50 Hz ay tumatakbo malapit sa pagbabago ng disenyo nito; itaas ang supply sa 240 V at ang core ay humigit-kumulang 9% na mas mahirap. Sa ibaba ng tuhod ng magnetization curve ang sobrang tunog ay katamtaman. Sa itaas nito, ang core ay nabubusog sa bahagi ng bawat kalahating cycle, ang kasalukuyang waveform ay nasisira, at ang ugong ay nagiging mas malakas, mas mahigpit at mas mayaman sa mga harmonika.

Overvoltage at ang epekto sa gabi

Ang boltahe ng grid ay tumataas kapag bumaba ang demand, kaya ang isang transpormer ay madalas na tumunog nang mas malakas sa gabi. Kung ang ugong sa isang distribution unit ay kapansin-pansing tumaas sa gabi, sukatin ang supply gamit ang isang true-RMS meter bago ipagpalagay na may sira. Ang isang pagbabago sa tap o isang maliit na pagbawas sa pangunahing boltahe ay kadalasang nagpapanumbalik ng orihinal na antas ng tunog.

DC bias

Ang direktang agos sa isang paikot-ikot ay nagtutulak sa core nang walang simetriko patungo sa saturation at gumagawa ng isang malupit na buzz sa halip na isang makinis na tono. Ang mga half-wave rectifier, hindi na-filter na charger at ilang kagamitan sa welding ay mga karaniwang dahilan sa loob ng isang planta; Ang mga geomagnetic disturbances ay gumagawa ng parehong bagay sa malalaking grid transformer.

Harmonics at resonance

Ang mga variable-frequency drive, switch-mode na mga supply at LED driver ay kumukuha ng kasalukuyang sa maikling pulso. Ang mga harmonic na agos na iyon ay nagtatayo ng sarili nilang pattern ng puwersa sa mga paikot-ikot at nagbibigay sa ugong ng magaspang na gilid. Sa ibang mga kaso, walang nagbago sa kuryente: ang 100 Hz o 120 Hz excitation ay tumutugma lamang sa resonant frequency ng isang panel, at ang pagpindot ng isang kamay sa enclosure habang nakikinig ay ang pinakamabilis na paraan upang mahanap ito.

Normal na Huni o Babala?

Ang normal na ugong ay matatag, mababa at mahuhulaan. Ang mga fault at mga problema sa kuryente ay bihirang ganoon kagalang, at anumang biglaang pagbabago sa tunog ay nagkakahalaga ng pagsisiyasat nang mag-isa.

Mga karaniwang tunog ng transpormer, ang mga posibleng sanhi nito, at ang naaangkop na unang tugon.
Ang naririnig mo	Malamang na dahilan	Unang tugon
Panay mahinang tono sa 100 o 120 Hz	Magnetostriction sa core	Normal; fit isolation mounts kung tahimik ang kwarto
Hum na tumutubo na may karga	Paikot-ikot na pwersa at maharmonya na alon	Suriin ang load profile at harmonic spectrum
Mas malakas sa gabi o sa mataas na boltahe ng supply	Core over-excitation	Sukatin ang boltahe ng supply at suriin ang setting ng gripo
Malupit na buzz mula nang may na-install na rectifier	DC bias o mataas na harmonic current	Pagkasyahin ang DC blocking o suriin ang disenyo ng pagkarga
Metallic rattle na humihinto kapag pinindot mo ang isang panel	Maluwag na panel, bolt o bracket	Re-torque fixings at magdagdag ng pamamasa
Kaluskos, popping, sizzling	Arcing o insulation stress	Mag-de-energise kaagad at ipa-inspeksyon ang unit
Malakas na kalabog o kalabog	Maluwag na core clamping o isang panloob na fault	Alisin sa serbisyo at siyasatin
Gurgling o bumubula sa isang oil-filled unit	Gas sa langis	Oil sampling at isang buong pagsusuri

Ano ang Tunay na Pinutol ang Ingay

Pag-install at pag-mount

Iwasan ang mga stud wall, suspendido na kisame at guwang na sahig; i-mount sa isang matibay, mass-loaded na ibabaw.
Ilayo ang mga unit sa mga sulok, hagdanan at makipot na koridor, kung saan nagdaragdag ang sinasalamin na tunog.
Gumamit ng mga neoprene pad para sa maliliit na EI at toroidal unit, at mga spring o rubber-in-shear na mga isolator na higit sa humigit-kumulang 50 kVA.
Gumamit ng flexible conduit at braided links para hindi dumaan ang vibration sa matibay na pipework.

Mga mekanikal na pag-aayos

Muling torque core clamp at enclosure fixings sa mga figure ng gumagawa; pinaluluwag sila ng thermal cycling.
Magdagdag ng mass-loaded na vinyl o acoustic foam sa mga panel, na pinananatiling malinaw ang mga daanan ng bentilasyon.
Suriin ang mga clearance. Ang isang cable na humipo sa isang vibrating na takip ay buzz nang higit pa kaysa sa mismong transpormer.

Mga pagpipilian sa disenyo

Tumukoy ng mas mababang density ng flux; ang mga tahimik na unit ay nagdadala ng mas maraming core steel at mas maraming liko.
Humingi ng step-lap mitred core joints, na mas mahigpit na nakakapit kaysa sa simpleng butt joints.
Tratuhin nang may pag-iingat ang mga amorphous core: pinuputol nila ang pagkawala ng pagkarga ngunit kadalasan ay tumatakbo nang mas malakas.
Para sa mga toroidal at mga uri ng audio, ang vacuum varnish o potting ay nagla-lock sa assembly at inaalis ang karamihan ng buzz.

Tinutukoy ang Tahimik Mula sa Simula

Kung saan ang isang transpormer ay uupo malapit sa mga workstation, mga silid ng pasyente o mga apartment, ang ingay ay kabilang sa sheet ng detalye. Ang mga pagsubok sa tunog ng pabrika ay isinasagawa sa isang tahimik na kapaligiran; ang parehong yunit sa isang tunay na silid ay karaniwang may sukat na 3 dB hanggang 5 dB na mas mataas dahil sa mga pagmuni-muni at ingay sa background.

Mga karaniwang antas ng tunog sa isang metro para sa mga karaniwang uri ng transpormer. Ang mga halaga ay nagpapahiwatig at nakadepende sa disenyo, pagkarga at sa pamantayang ginamit.

Anumang bagay na mahalaga ay dapat isulat sa pagkakasunud-sunod:

Isang garantisadong antas ng tunog sa dB(A) sa isang metro, sinusukat sa IEC 60076-10 para sa mga power transformer o ang nauugnay na dry-type na pamantayan.
Pinakamataas na density ng flux sa rate na boltahe plus 5%, na may pangako na ang disenyo ay mananatili sa ibaba nito.
Ang harmonic spectrum at anumang DC component ng load, kaya maaaring sukatin ang core at winding para dito.
Kung ang isolation mounts, flexible na koneksyon at isang ventilated sound enclosure ay kasama.
Isang sound test na ulat na may 1/3-octave spectrum para sa mga site na sensitibo sa ingay.

Sa karamihan ng mga kaso, mas mababa ang halaga ng extra core steel kaysa sa isang acoustic hood at inaalis ang ingay sa pinagmulan nito. Ang isang tagagawa na nagpapahangin at sumusubok sa sarili nitong mga yunit ay karaniwang maaaring sumipi ng parehong mga opsyon, kaya sabihin ang target na decibel figure at ang mga kondisyon ng pag-mount kapag humingi ka ng isang pasadyang disenyo ng transpormer .

Mga Madalas Itanong

Mapanganib ba ang isang humming transformer?

Halos hindi na. Lumilitaw ang huni sa sandaling masigla ang yunit, kahit na walang konektado sa pangalawa. Ang pag-crack, popping, isang nasusunog na amoy o isang biglaang pagbabago sa pitch ay ang mga senyales na nangangailangan ng pansin.

Bakit mas malakas ang tunog sa gabi?

Tumataas ang boltahe ng supply habang bumababa ang demand, at bumababa ang ingay sa background sa gusali. Ang parehong mga epekto ay nagtutulak ng parehong ugong nang higit pa sa iyong kamalayan.

Maaari bang maging ganap na tahimik ang isang transpormer?

Hindi. Nag-vibrate ang bawat naka-energize na core. Ang makatotohanang target ay isang antas sa ibaba ng ingay sa background ng silid sa posisyon ng pakikinig.

Ang mas malaking kVA rating ba ay nangangahulugan ng mas kaunting ingay?

Hindi sa sarili. Ang mga karaniwang rating ay idinisenyo sa magkatulad na densidad ng flux. Bumababa lang ang ingay kapag ang mas mababang density ng flux ay tinukoy at binayaran sa pangunahing materyal.

Binabago ba ng load ang ugong?

Ang core hum ay nananatiling halos pare-pareho mula sa walang load hanggang sa full load. Ang mga puwersa ng paikot-ikot ay tumataas kasabay ng parisukat ng agos, kaya ang tunog ay lumalaki at tumitigas habang tumataas ang pagkarga.

Ang ingay ng transformer ay isang tanong sa disenyo at pag-install bago pa ito maging isang maintenance. Ang isang matatag na 100 Hz o 120 Hz na tono ay nagsasabi sa iyo na ginagawa ng core ang trabaho nito; isang bagong kalansing, kaluskos o pagbabago ng pitch ang nagsasabi sa iyo na tumingin nang mas malapit. Ang pagsukat ng boltahe ng supply, load harmonics at sound level sa isang metro ay karaniwang tinutukoy ang sanhi sa isang hapon, at ang parehong tatlong numero ay tumutukoy kung ano ang hihilingin sa susunod na order. Ang aming background sa laminated EI, toroidal at C-core transformer manufacturing ay ibinubuod sa tungkol sa pahina .