ทำไมหม้อแปลงถึงฮัมเพลง

ครูถาม Vovochka: - Vovochka และพ่อของคุณทำงานกับใคร - หม้อแปลงไฟฟ้า Maria Ivanovna - และมันเป็นอย่างไร - เขาได้รับ 380 รูเบิลมอบ 220 ให้กับแม่ของเขาและส่งเสียงพึมพำส่วนที่เหลืออีก 160 ...

ทำไมหม้อแปลงจึงเกิดเสียงฮัม คุณเคยคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่? บางคนจะบอกว่านี่เป็นเพราะขดลวดได้รับการแก้ไขไม่ดีระหว่างตัวเองหรือขดลวดสั่น, เคาะเหล็ก บางทีบริเวณแกนกลางอาจน้อยกว่าที่กำหนดไว้ในการคำนวณหรือโวลต์มากเกินไปต่อการเปิดใช้งานระหว่างการไขลาน ความถี่ที่ให้มานั้นสอดคล้องกับวัสดุหลักนี้หรือไม่? อย่างไรก็ตามเข้าใจเถอะ

ในความเป็นจริงสาเหตุของการเกิดเสียงฟู่ของหม้อแปลงคือ Magnetostriction เป็นปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงในขนาดและรูปร่างของร่างกาย ferromagnetic ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสลับ

ขนาดและรูปทรงของวัตถุแม่เหล็กเฟอร์โรขึ้นอยู่กับสถานะของการดึงดูด James Joule ในปี 1842 ค้นพบครั้งแรกว่าเมื่อเหล็กถูกนำเข้าไปในสนามแม่เหล็กหลังเปลี่ยนรูปร่างของมันยาวในทิศทางเดียวเมื่อเทียบกับสนามและสั้นลงในคนอื่น ๆ ปริมาตรของร่างกายไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด

ดังนั้นหากวางเฟอร์ไรต์ไว้ในสนามแม่เหล็กแล้วสิ่งนี้จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการดึงดูดแม่เหล็กที่เกิดขึ้น ในเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงขนาดของร่างกายจะเกิดขึ้นเนื่องจากการสะกดจิตที่เกิดขึ้นเองจะเปลี่ยนทิศทางในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายดังนั้นทิศทางของการเสียรูปที่เกิดขึ้นเองก็เปลี่ยนไปเช่นกัน นี่คือคุณสมบัติที่มีอยู่ในร่างกายทั้งหมด (ferromagnets เฉพาะในรูปแบบที่โดดเด่นที่สุด)

นอกจากแมกนีโตสตริกชั่นเสียงอาจเกิดจากปั๊มน้ำมันทำงานและพัดลมของระบบระบายความร้อนของหม้อแปลงที่ทรงพลัง แรงทางไฟฟ้าวิทยาในขดลวดและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าภายใต้ภาระยังสร้างเสียง

ในระดับที่สำคัญระดับเสียงดังกล่าวนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของภาระทางแม่เหล็กไฟฟ้าและขนาดโดยรวมของหม้อแปลง และเสียงดังขึ้นอยู่กับการสั่นสะเทือนของวงจรแม่เหล็ก ferromagnetic ที่มาพร้อมกับแม่เหล็ก ความรุนแรงของปรากฏการณ์ขึ้นอยู่กับขนาดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเช่นเดียวกับโครงสร้างและลักษณะทางกายภาพของเหล็กไฟฟ้าเอง นอกจากนี้แรงสั่นสะเทือนจะถูกส่งไปยังน้ำมันและแกนรองรับและจากน้ำมันและแกนรองรับ - ไปยังถังโดยตรง

เนื่องจากความยาวคลื่นของความถี่หลักในน้ำมันหม้อแปลงอยู่ที่ประมาณ 12 เมตรและผนังถังตั้งอยู่ห่างจากแกนกลางเพียงเล็กน้อยถังจึงรับและสร้างการสั่นสะเทือนที่สอดคล้องกันของส่วนที่อยู่ใกล้เคียงของแกน

บางครั้งแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนอื่น ๆ กลายเป็นเสียงดังเช่นระบบทำความเย็นแบบแอคทีฟเดียวกันอย่างไรก็ตามมันเป็นเสียงหลักของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็ก

ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสลับแกนกลางจะได้รับประสบการณ์การเปลี่ยนรูปแบบ และหากแผ่นเหล็กที่แกนกลางถูกดึงออกมาจะได้รับแรงตึงโดยตรงกับสัดส่วนของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กการสั่นสะเทือนแบบแม่เหล็กจะมีความถี่คงที่หนึ่งความถี่เท่ากับ 100 เฮิร์ตซ์สำหรับเครือข่าย 50 เฮิร์ตซ์ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงการพึ่งพาอาศัยกันนี้ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงและการสั่นสะเทือนและหลังจากนั้นการสั่นสะเทือนของถังทำให้เกิดเสียงที่มีฮาร์โมนิกสูงขึ้น

สำหรับทั้งเหล็กไฟฟ้ารีดเย็นและเหล็กรีดร้อนมีข้อมูลเกี่ยวกับการยืดตัวเชิงปริมาณสัมพัทธ์ระหว่าง magnetostriction เหล็กแผ่นรีดร้อนที่มีปริมาณซิลิกอนสูงเกือบจะสมบูรณ์ป้องกันการรวมตัวกันของแม่เหล็กและ 6% ของซิลิคอนที่เพิ่มเข้าไปในเหล็กหม้อแปลงจะปิดกั้นแต่เหล็กชนิดนี้ไม่สามารถใช้ในหม้อแปลงได้เนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงกลต่ำ

ในเหล็กแผ่นรีดเย็นที่มีค่าเหนี่ยวนำแม่เหล็กเท่ากันการยืดตัวจะน้อยกว่าในเหล็กแผ่นรีดร้อน แต่เนื่องจากความจริงที่ว่าการเหนี่ยวนำในแกนของเหล็กแผ่นรีดเย็นมีค่ามากกว่าการเหนี่ยวนำสำหรับเหล็กแผ่นรีดร้อนนั้นการยืดตัวของแกนจะเท่ากัน

การศึกษาพบว่าเสียงของวงจรแม่เหล็กเหล็กแผ่นรีดร้อนที่มีค่าการเหนี่ยวนำ 1.35 T สอดคล้องกับเสียงของเหล็กรีดเย็นที่มีการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก 1.55 ตัน และด้วยการเพิ่มการเหนี่ยวนำในแกนกลางของหม้อแปลงเหล็กรีดเย็นขนาด 0.1 T เสียงจะดังขึ้น 8 dB

แกนหม้อแปลงยังสามารถสะท้อนกับการสั่นสะเทือนจาก magnetostriction และแม้กระทั่งการประสานกันของการสั่นสะเทือนในวงจรแม่เหล็ก หากวงจรแม่เหล็กหรือบางส่วนของหม้อแปลงตกอยู่ในเสียงสะท้อนด้วยฮาร์มอนิกเหล่านี้ช่วงเสียงที่มีจุดสูงสุดที่เด่นชัดจะครอบคลุมฮาร์โมนิกหลายแห่งที่ความถี่เครือข่ายสองเท่า

มันได้รับการยืนยันจากการทดลองว่าฮาร์โมนิกของการสั่นสะเทือนของสนามแม่เหล็กนั้นมีความเด่นชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ค่าสูงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเมื่อส่วนที่ไม่เป็นเชิงเส้นของเส้นโค้ง

หนึ่งในองค์ประกอบหลักของเสียงนี้ในหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นของการสั่นสะเทือนตามขวางของแผ่น การสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากความยาวและความหนาของแผ่นแตกต่างกันดังนั้นปัจจัยการยืดตัวของแผ่นงานแต่ละแผ่นจึงแตกต่างกันและสิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของช่องว่างรอยต่อ

สิ่งนี้นำไปสู่การกระจายตัวในช่วงเวลาของการไหลของแม่เหล็กระหว่างแผ่นที่อยู่ติดกันและเป็นผลให้การสั่นสะเทือนตามขวางของแผ่นจะได้รับ ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลงตามเวลาและด้วยระดับความอิ่มตัวของเฟอร์ริกแม่เหล็ก เส้นโค้งการสะกดจิตนั้นบิดเบี้ยวและส่งผลให้เสียงฮาร์โมนิกและเสียงรบกวนของแม่เหล็กสูงขึ้น

เป็นสิ่งสำคัญที่ความยาวของแกนกลางไม่เพียง แต่เปลี่ยนจาก magnetostriction แต่ยังอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กจากจานหนึ่งไปอีกแผ่น สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อแผ่นขนานมีความโดดเด่นด้วยการซึมผ่านของแม่เหล็ก

ได้รับการยืนยันจากการทดลองแล้วว่าการสั่นสะเทือนทั้งแนวยาวและแนวขวางของแผ่นงานจะสร้างการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่มีความเข้มประมาณเดียวกัน ดังนั้นแม้ว่าแหล่งกำเนิดเสียงของหม้อแปลงจะถูกระงับอย่างสมบูรณ์ แต่เสียงทั้งหมดจะไม่ลดลงมากกว่า 3 เดซิเบล

เครื่องปฏิกรณ์เครื่องปฏิกรณ์ที่มีช่องว่างของอากาศมีโครงสร้างที่โดดเด่นด้วยเสียงรบกวนที่เกิดจากแรงแม่เหล็กอย่างแม่นยำ ระหว่างสองส่วนคั่นด้วยช่องว่างแรงดึงดูดสลับกันเกิดขึ้นกับความถี่การสะกดจิตสองครั้ง

เสียงที่เกิดจากแรงไฟฟ้าในขดลวดของหม้อแปลงที่ทำงานภายใต้โหลดมักจะค่อนข้างเงียบถ้าไม่มีแกนฟันเฟืองตามแนวแกน ดังนั้นระดับโหลดของหม้อแปลงเสียงนี้จึงมีความเป็นอิสระในทางปฏิบัติ

ตำแหน่งนี้ช่วยให้คุณสามารถปรับระดับเสียงของหม้อแปลงได้ตามปกติ อย่างไรก็ตามลักษณะและขนาดของโหลดยังสัมพันธ์กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในเหล็กหม้อแปลงในระหว่างการใช้งานดังนั้นระดับเสียงทางแม่เหล็กที่มีกำลังโหลดยังคงเกี่ยวข้อง

เราหวังว่าบทความสั้น ๆ นี้จะช่วยให้ผู้อ่านที่ไม่มีประสบการณ์ได้รับคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าทำไมหม้อแปลงจึงมีเสียงดัง

สิ่งนี้น่าสนใจ:วิธีการหากำลังไฟและกระแสของหม้อแปลงตามลักษณะภายนอก