Откуда берется гудение трансформатора?
Основная часть шума от трансформатора под нагрузкой – это результат магнитострикции. Суть этого явления вы поймете, если вспомните механизм работы трансформатора.
Принцип работы трансформатора?
Рабочая часть трансформатора – это магнитный металлический сердечник с обмотками высокого и низкого напряжения. Последние изготавливаются из проводящего материала. Сам сердечник набирается из отдельных тонких пластин.
На первичную обмотку подается переменный ток. Электрическое поле порождает магнитное, которое передается сердечнику. Сердечник передает магнитное поле на вторичную обмотку. Вместе с магнитным потоком возникает и электрический ток, но уже с другим напряжением. Разница напряжений в первичной и вторичной обмотке пропорционально зависит от числа витков проволоки в них. За счет этой разницы величина напряжения тока в электрической сети поднимается, когда энергия передается от электростанции, и снижается перед тем, как попасть в наши дома.
Почему шумит трансформатор?
Сердечник трансформатора можно условно разделить на микроскопические кусочки. Когда трансформатор стоит без нагрузки, движение магнитных частиц в сердечнике хаотичное. Но под нагрузкой в первичной обмотке появляется магнитное поле, которое передается сердечнику. Так магнитным частицам в сердечнике придается упорядоченное движение. Под воздействием магнитного поля сталь, из которой изготовлен сердечник, деформируется. Она то сжимается, то разжимается. Это и есть явление магнитострикции в действии. При этом сердечник вибрирует. А мы слышим только гул.
В трансформатор подается переменный ток, поэтому и магнитный поток меняет направление два раза за фазу. Так как у нас в сети течет ток частотой 50 Гц, то его рабочая часть совершает колебания в два раза чаще (100 Гц). А в США, например, электрические сети пропускают ток 60 Гц. Соответственно и американские трансформаторы вибрируют с частотой 120 Гц.
Почему усиливается гул трансформатора?
Есть ряд причин, которые приводят к изменению звука работающего трансформатора.
- Плохая изолированы витки катушек.
При нарушении изоляции проводник может начать искрить. Тогда к гудению трансформатора добавляется пощелкивание. Это явление мы наблюдаем, когда высоковольтные ЛЭП начинают сильнее гудеть в сырую погоду.
Важно! без специальных приборов уловить изменения в звуке трансформатора не так просто. Если вы слышите явное потрескивание, скорее всего изоляция сильно повреждена. Поэтому мы рекомендуем время от времени проводить замеры уровня шума работающего трансформатора.
- Недостаточно прочно закрепленные детали трансформатора.
Плохо соединенные провода, зажимы сильно колеблются в трансформаторе под нагрузкой. Вибрация создает звук, который мы слышим. Чаще всего это просто гул, но порой из-под оболочки может слышаться настоящее грохотание.
Трансформатор не должен сильно шуметь. Допустимый уровень шума для масляных трансформаторов, например, прописан в отдельном ГОСТе 12.2.024-87. Если подстанция слишком сильно гудит, то рядом нужно устанавливать специальные экраны. В некоторых моделях можно сразу предусмотреть глушители шума.
Почему и с какой частотой гудит нагруженный трансформатор? (7 ноября 2014)
Почему нагруженный трансформатор гудит? Какова основная частота звука, если трансформатор включен в промышленную сеть?
Вопрос из школы.
- версия для печати
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Комментарии
Опубликовано 7 ноября, 2014 — 17:36 пользователем Елена212
При протекании переменного тока через катушки трансформатора создаётся переменное магнитное поле такой же частоты, которое заставляет ферромагнитные сердечники сжиматься и растягиваться, которые, в свою очередь, передают эти колебания в воздух и другим элементам конструкции.
Частота переменного тока в промышленной сети 50 Гц. Амплитудное значение рабочей частоты достигает максимума 2 раза за период. Соответственно, основная частота звука трансформатора равна 100 Гц.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Почему гудит трансформатор?
Главная причина шума работающего трансформатора – это явление магнитострикции. Чтобы понять его суть, вспомните, как работает трансформатор.
Как работает трансформатор?
Трансформатор состоит из двух катушек с намотанной проволокой. Они окружены металлическим сердечником с выраженными магнитными свойствами (ферромагнитный материал). Сердечник состоит из тонких пластин, скрепленных между собой.
В трансформатор под нагрузкой поступает переменный электрический ток. Он попадает в первичную обмотку, создавая в ней электромагнитное поле. Оно передается сердечнику, а затем и вторичной обмотке. Магнитное поле во вторичной обмотке создает электрический ток, но уже с другим значением напряжения. Напряжение на выходе из трансформатора зависит от количества витков проволоки в обмотках. Так при помощи трансформатора понижается напряжение электрического тока с высоковольтной линии до значений, которые используются в бытовых электрических сетях.
Где и почему рождается шум трансформатора?
Металлический сердечник состоит из зон микроскопического размера. В выключенном трансформаторе магнитное поле сердечника беспорядочно. Но как только в первичной катушке возникает магнитный поток – магнитное поле в сердечнике упорядочивается. В результате материал сердечника немного деформируется. Так сердечник сжимается и разжимается. Это и есть магнитострикция. А в результате возникают вибрации. Они производят характерный гул низкой частоты, который мы слышим при работе трансформатора.
Так как через трансформатор пропускается переменный электрический ток, то и магнитное поле меняет свое направление дважды за фазу. То есть, если наши сети работают с током частоты 50 Гц, то обмотки трансформатора колеблются с частотой в два раза больше – 100 Гц. А вот американские трансформаторы работают с током 60 Гц, поэтому гудят с частотой 120 Гц.
Почему некоторые трансформаторы гудят сильнее?
Есть и другие причины, которые заставляют трансформатор гудеть.
- Плохая изоляция витков катушки.
Если изоляция витков нарушена, то между ними могут проскакивать искры. В этом случае мы слышим звуковые щелчки. По той же причине в сырую погоду сильнее гудят провода высоковольтной линии электропередач.
Важно! На деле звук работающего трансформатора ощутимо меняется, если изоляция уже окончательно повреждена. Поэтому регулярно проверяйте трансформатор, замеряйте уровень шума.
- Плохо закрепленные части трансформатора.
Незакрепленные провода и зажимы тоже начинают колебаться при работе оборудования. Вибрация создает звуковые колебания. А мы слышим гул или даже грохотание из-под обшивки трансформатора.
Уровень шума трансформатора не должен превышать определенных величин. Например, на масляные силовые трансформаторы распространяется ГОСТ 12.2.024-87. Для снижения шумового загрязнения рядом с трансформаторами устанавливают специальные экраны или в конструкции их самих предусматривают глушители.
Силовой трансформатор — почему гудит устройство
Силовые трансформаторы будет шуметь в любом случае, обычно этот факт никого особо не заботит. Но это может быть важно, например, в тех случаях, если устройство установлено неподалеку от учреждения, которое находится неподалеку от школы, детского сада или медицинского учреждения, такого как поликлиника или больница. В этих случаях гудение может вызвать стресс у тех, кто пользуется услугами этого заведения…
Как сократить уровень шума силового трансформатора
Самое простое, что вы можете сделать с навязчивым гудением, — установить устройство на специальное основание, такие подставки изготавливаются из бетона, дополнительная амортизация может быть обеспечена добавлением прокладок.
- замер основных параметров устройства (вам нужно перевести тестер в режим мегомметра, показатели необходимо сравнить с номинальными значениями, которые указаны в технической документации);
- сравнение с аналогичными трансформаторами (если разница показаний будет больше 20%, нужно проверить состояние обмоток, 90%, что случилось замыкание витков).
Если в вашей компании нет штатного техника, лучше всего обратиться в компанию, где вы заказывали ваше устройство для контроля напряжения электрического тока, мастера приедут к вам и проведут диагностику.
Другие причины шума трансформатора
Гул может возникнуть в том случае, если вы делали перемотку обмоток самостоятельно. Вы могли неправильно собрать магнитопровод, большая часть ошибок возникает при перемотке сердечника.
Также вам нужно проконтролировать положение катушек, если они закреплены не очень хорошо, уровень шума существенно повышается.
При выборе трансформатора нужно правильно рассчитать оптимальное количество витков, эту задачу лучше доверить профессиональным инженерам.
Виброгасящие опоры для трансформаторов — выбираем основание
Шум и вибрация — это основная неприятность, которую могут вам доставить силовые трансформаторы…
Это может быть особенно актуально в тех случаях, если ваш объект расположен неподалеку от детских садов, больниц, школ, и других заведений, где клиентам важно отсутствие посторонних звуков.
Разобраться с этой вещью очень просто, обычно вместе с подобными устройствами поставщик предлагает поставить на вашем объекте специальную бетонную плиту, при этом уровень шума понижается приблизительно на 45%, а если правильно разработать проект (с учетом всех нюансов объекта), эффективность будет еще выше.
Также необходимо позаботиться о том, чтобы трансформатор стоял идеально ровно, это связано с особенностями работы устройства для контроля напряжения электрического тока (преимущество — аппарат будет изнашиваться гораздо медленнее).
Консультация по выпускаемой продукции
Наши менеджеры сориентируют вас по ценам и срокам и помогут заполнить опросный лист в соответствии с вашими техническими требованиями