Если вы работали с трансформаторами или рядом с ними, особенно с большими, возможно, вы заметили своеобразный гудящий звук, который они издают во время работы. Учитывая, что у трансформаторов нет движущихся частей, за исключениемТрансформаторные жидкости, естественно задаться вопросом, что вызывает этот шум.

При выборе трансформатораПонимание факторов, способствующих этому гудению, может помочь вам сделать осознанный выбор. В этой статье мы углубимся в механические процессы, лежащие в основе гудения трансформатора, узнаем, почему оно возникает, и обсудим, как уникальные характеристики вашей установки могут повлиять на звук. Мы также поделимся практическими стратегиями, которые помогут минимизировать этот шум.

Почему трансформаторы гудят?

Основной причиной шума трансформатора является магнитострикция, явление, вызванное расширением и сжатием ферромагнитных материалов в ответ на магнитные поля. Когда применяется магнитное поле, молекулы внутри этих материалов растягиваются, а когда поле снимается, они сжимаются, возвращаясь к своей первоначальной форме. В трансформаторе переменные напряжения и токи создают магнитное возбуждение, генерируя магнитный поток — силовые линии магнитного поля, которые проходят через сердечник трансформатора. Более высокие уровни магнитного потока усиливают магнитострикцию, что приводит к увеличению шума.

Сердечник трансформатора состоит из множества магнитных листов, которые расширяются и сжимаются под воздействием генерируемых им магнитных полей. Это расширение и сжатие происходят дважды в течение каждого цикла намагничивания. Для трансформатора, работающего с частотой 60 циклов в секунду (60 Гц), это приводит к 120 циклам расширения и сжатия в секунду, что определяет частоту основного шума. Эти движения нерегулярны и неравномерны, вызывая вибрации и шум с разной частотой, кратной основной частоте шума. Несмотря на небольшие размеры, эти вибрации достаточно значительны, чтобы вызвать характерный гул трансформатора.

Дополнительные факторы, влияющие на шум трансформатора

Несколько других элементов могут усиливать шум трансформатора, а именно:

●Возраст:Со временем слои сердечника трансформатора могут ослабнуть, что приведет к увеличению вибраций и, как следствие, шума. Очень похоже наэлектродвигатель перематывается, служба ремонта трансформаторов поможет решить эту проблему.

●Обмотки:Обмотки трансформатора расширяются и сжимаются вместе с электрическим током, добавляя еще один уровень шума в общую работу.

●Фанаты:Трансформаторы часто полагаются на охлаждающие вентиляторы для управления теплом, выделяемым во время работы. Эти вентиляторы могут создавать дополнительный шум в системе.

Как уменьшить гудение в трансформаторах

Хотя вибрации трансформатора связаны с магнитным потоком, снизить шум сложнее, чем просто снизить уровень магнитного потока. Напряжение трансформатора зависит от нескольких факторов, включая системные требования и количество витков в его обмотках. Кроме того, связь между потоком и магнитострикцией не является линейной — увеличение намагниченности не коррелирует напрямую с пропорциональным изменением магнитострикции. В результате использование регулировки потока для контроля шума не является ни практичным, ни особенно эффективным.

Вместо этого более эффективный подход — использовать целевые стратегии для минимизации шума трансформатора. Вот несколько проверенных способов:

1. Используйте шумопоглощающие материалы.

Шумопоглощающие материалы являются эффективным способом снизить шум трансформатора и защитить находящихся рядом рабочих или прохожих от его воздействия. Эти материалы улавливают звуковые волны и рассеивают их энергию, эффективно поглощая шум. Поступая таким образом, они могут значительно ограничить расстояние распространения звука и улучшить окружающую среду.

Примеры шумопоглощающих продуктов включают в себя:

· Нефтяные барьеры

· Акустическая плитка и ограждения

· Подушка набивка

· Наружные стеновые панели

Эти материалы особенно полезны в промышленных условиях или на открытом воздухе, где контроль звука имеет решающее значение для поддержания комфорта и безопасности.

2. Установите трансформатор в нужном месте.

Размещение трансформатора играет решающую роль в управлении уровнем шума. Звук распространяется по-разному в зависимости от окружающей обстановки, поэтому выбор правильного места может значительно снизить воздействие гула трансформатора. Идеальное место установки должно соответствовать следующим критериям:

· Тяжелые прочные поверхности. В идеале трансформатор следует размещать на железобетоне, который как минимум в 10 раз тяжелее самого устройства. Плотные и тяжелые поверхности помогают гасить вибрации, в отличие от тонких стен или фанеры, которые могут усиливать шум.

· Достаточное расстояние: оставьте расстояние не менее 10 футов между трансформатором и другим оборудованием или объектами. Расстояние — это экономически эффективный способ минимизировать передачу шума и его влияние.

· Зоны с минимальным движением транспорта: Хотя расстояние не снижает реальный шум трансформатора, размещение его в зонах с низким трафиком может уменьшить раздражение находящихся рядом людей. Это особенно важно в таких местах, как жилые комплексы или рабочие места, где более тихая обстановка может повысить комфорт и общение.

· Вдали от отражающих поверхностей: избегайте установки трансформаторов возле углов, лестничных клеток или коридоров. Эти области могут отражать и усиливать звуковые волны, из-за чего гул кажется громче. Выбирайте открытые пространства, чтобы уменьшить отражение шума.

3. Закрепите незакрепленные компоненты

Ослабленные винты, болты или другие компоненты могут способствовать возникновению шумных вибраций, особенно в корпусе трансформатора. Затяните все крепления во время установки и включите регулярные проверки в свой график технического обслуживания, чтобы обеспечить их надежность. Кроме того, удалите все крепежные винты, которые временно использовались во время установки, поскольку они также могут создавать нежелательный шум.

Заключение

Гудение трансформаторов, хотя и является естественным побочным продуктом их работы, может создавать проблемы в средах, чувствительных к шуму. Понимание основных причин, таких как магнитострикция и вибрации ядра, является ключом к реализации эффективных решений. Существует множество способов решения этой проблемы: от усовершенствований конструкции до правильной установки и использования звукопоглощающих материалов.