Miért zúg vagy zümmög a Transformer? Okok, normál hangszintek és javítások

A munkapadon ülő 500 VA-os laminált transzformátor egyenletesen halk hangot ad, amit a szoba túlsó részéből hallhatunk, és nincs vele semmi baj. 50 Hz-es tápon a hang 100 Hz közelében van; 60 Hz-es tápon 120 Hz közelében van. Ez a hang acél, amely megváltoztatja alakját a mágneses térben, nem pedig egy alkatrész, amely meghibásodik.

A rövid válasz: a zümmögés elsősorban a magnetostrikcióból, az acélmag apró tágulásából és összehúzódásából fakad, ahogy a mágneses tér megfordul, plusz a tekercsekre ható mágneses erők. Bármihez is van csavarozva a transzformátor, az felerősíti a rezgést. A kétszeres vonalfrekvencián kiadott állandó hang normális viselkedés.

Állandó mély hang, állandó hangmagasság: normál magzúgás.
Teherrel emelkedő és süllyedő zúgás: tekercselés és ólomerő.
Reszkető zümmögés egy egyenirányító vagy meghajtó hozzáadása után: DC előfeszítés vagy harmonikusok.
Repedés, pattogás, dörömbölés vagy hirtelen hangmagasság-váltás: állj meg és vizsgáld meg.

A cikk további része elmagyarázza az egyes forrásokat, bemutatja, hogyan lehet elkülöníteni a normál zümmögést a hibától, és felsorolja, hogy valójában mi csökkenti a zajt.

Ahonnan a Hum jön

A magnetostrikció dominál. Szemcseorientált szilícium acél, amely szinte minden laminált mag anyaga, nagyon kis mértékben változtatja meg a méretet, amikor mágnesezzük, néhány milliomod nagyságrendű feszültséggel. Mivel a változás a ciklus mindkét felében megtörténik, a mag 100 Hz-en rezeg az 50 Hz-es tápokon és 120 Hz-en a 60 Hz-es tápokon, a felharmonikusok a tetejére vannak halmozva. Az 1,6 T-ról 1,7 T-ra hajtott mag többet mozgat, mint egy 1,2 T-val hajtott mag, ezért a csendes kialakítások több magacélt és több fordulatot használnak, nem pedig egyszerűen nagyobb kVA-t.

Második a tekercselés. A szomszédos vezetőkben az áramerősség az áram négyzetével arányos erőket hoz létre, így a tekercs vibrációja növekszik a terhelés mellett, míg a magzúgás szinte változatlan marad terhelés nélküli és teljes terhelés között. Egy kis EI egységen a változás alig hallható; nagy száraz típusú egységen több decibelt is elérhet.

A struktúra a harmadik, és gyakran ez a legnagyobb szorzó. A rugalmas acéllemezre, csapfalra vagy üreges padlóra rögzített transzformátor sokkal több hangot sugároz, mint ugyanaz az egység egy beton lábazaton. A burkolatpanelek, a vezetékek és a rögzítőcsatornák mindegyikének megvan a maga rezonanciája, és egy 100 Hz-en rezonáló panel egy szerény vibrációt is szobát betöltő drónná alakíthat. A ventilátorok és a szivattyúk, ha vannak, saját szélessávú zajt adnak hozzá.

Magmagnetostrikció: 58%
Tekercselési és ólomerő: 16%
Ház rezonancia: 16%
Ventilátorok és segédberendezések: 10%

A hallható zaj indikatív felosztása terhelt száraz típusú transzformátornál, egy méteren mérve. Az egyensúly a méret, a maganyag és a rögzítés függvényében változik.

Miért lesz hangosabb a zümmögés?

A fluxussűrűség az alkalmazott feszültségtől és frekvenciától függ, nem a terheléstől. A 220 V-ra 50 Hz-en tervezett transzformátor a tervezett fluxus közelében fut; növelje a tápfeszültséget 240 V-ra, és a magot nagyjából 9%-kal erősebben hajtják. A mágnesezési görbe térde alatt a többlethang szerény. Fölötte a mag minden félciklus egy részében telítődik, az áram hullámalakja torzul, a zümmögés pedig hangosabbá, durvábbá és harmonikusabbá válik.

Túlfeszültség és éjszakai hatás

A hálózati feszültség emelkedik, amikor csökken a kereslet, így a transzformátorok gyakran hangosabban szólalnak meg késő este. Ha az elosztó egység zúgása este észrevehetően megnövekszik, mérje meg a tápellátást valódi RMS-mérővel, mielőtt hibát feltételezne. A leágazás vagy a primer feszültség kismértékű csökkentése gyakran visszaállítja az eredeti hangszintet.

DC torzítás

A tekercsben lévő egyenáram a magot aszimmetrikusan a telítettség felé tolja, és lágy hang helyett durva zümmögést kelt. A félhullámú egyenirányítók, a szűretlen töltők és néhány hegesztőberendezés gyakori okok az üzemen belül; a geomágneses zavarok ugyanezt teszik a nagy hálózati transzformátorokkal.

Harmónia és rezonancia

A változtatható frekvenciájú meghajtók, a kapcsolóüzemű tápegységek és a LED-meghajtók rövid impulzusokban veszik fel az áramot. Ezek a harmonikus áramok saját erőmintázatukat építik fel a tekercsekben, és reszelő élt adnak a zümmögésnek. Más esetekben semmi elektromosság nem változott: a 100 Hz-es vagy 120 Hz-es gerjesztés egyszerűen megegyezik a panel rezonanciafrekvenciájával, és a leggyorsabb módja annak, hogy hallgatás közben a házhoz nyomja a kezét.

Normál zúgás vagy figyelmeztető jel?

A normál zümmögés egyenletes, halk és kiszámítható. A hibák és elektromos problémák ritkán ilyen udvariasak, és minden hirtelen hangváltozást önmagában érdemes megvizsgálni.

Gyakori transzformátorhangok, valószínű okaik és a megfelelő első válasz.
Amit hallasz	Valószínű oka	Első válasz
Folyamatos mély hangok 100 vagy 120 Hz-en	Magnetostrikció a magban	Normál; szerelje fel a szigetelőtartókat, ha a helyiség csendes
Zúg, ami a terhelés hatására nő	Tekercselési erők és harmonikus áramok	Ellenőrizze a terhelési profilt és a harmonikus spektrumot
Hangosabb éjszaka vagy magas tápfeszültség mellett	A mag túlzott gerjesztése	Mérje meg a tápfeszültséget és ellenőrizze a csap beállítását
Kemény zümmögés az egyenirányító beszerelése óta	DC torzítás or high harmonic current	Szerelje be az egyenáramú blokkolást, vagy tekintse át a terhelés kialakítását
Fémes csörgő, amely eláll, ha megnyom egy panelt	Laza panel, csavar vagy konzol	Nyomatékkal erősítse meg és adjon hozzá csillapítást
Recseg, pattog, zizeg	Ívképződés vagy szigetelési feszültség	Azonnal feszültségmentesítse és ellenőriztesse az egységet
Hangos dörömbölés vagy dörömbölés	Laza magbefogás vagy belső hiba	Vegye ki a szervizből és ellenőrizze
Gurgul vagy bugyborékol egy olajjal töltött egységben	Gáz az olajban	Olajmintavétel és teljes körű ellenőrzés

Mi csökkenti valójában a zajt

Telepítés és szerelés

Kerülje a csapfalakat, álmennyezeteket és üreges padlókat; merev, tömegesen terhelt felületre szerelhető.
Tartsa távol az egységeket a sarkoktól, lépcsőházaktól és szűk folyosóktól, ahol a visszavert hangok összeadódnak.
Használjon neoprén betéteket a kisméretű EI és toroid egységek, valamint a rugós vagy a nyíró gumi szigetelők nagyjából 50 kVA felett.
Használjon rugalmas vezetéket és fonott láncszemeket, hogy a vibráció ne terjedjen a merev csővezetékeken.

Mechanikai javítások

A magbilincseket és a házrögzítéseket a gyártó figuráira nyomatékosítsa újra; a termikus kerékpározás fellazítja őket.
Adjon hozzá tömegesen feltöltött vinilt vagy akusztikus habot a panelekhez, így a szellőzési útvonalak szabadon maradnak.
Ellenőrizze a távolságokat. A rezgő burkolatot érintő kábel sokkal jobban zümmög, mint maga a transzformátor.

Tervezési választások

Adjon meg egy kisebb fluxussűrűséget; a csendes egységek több acélmagot és több fordulatot hordoznak.
Kérjen lépcsőzetes gérbevágott magkötéseket, amelyek merevebben szorítanak, mint az egyszerű tompakötések.
Óvatosan kezelje az amorf magokat: csökkentik az üresjárati veszteséget, de általában hangosabbak.
A toroid és audio típusok esetén a vákuumlakk vagy a cserép rögzíti a szerelvényt, és eltávolítja a legtöbb zajt.

A Csendes megadása a kezdetektől

Ahol a transzformátor munkaállomások, betegszobák vagy lakások közelében helyezkedik el, ott a zaj a specifikációs lapon szerepel. A gyári hangvizsgálatokat csendes környezetben végzik; ugyanaz az egység egy valós helyiségben általában 3 dB-lel 5 dB-lel magasabb a visszaverődés és a háttérzaj miatt.

Tipikus zajszintek 1 méteres transzformátortípusoknál. Az értékek tájékoztató jellegűek, és a tervezéstől, a terheléstől és az alkalmazott szabványtól függenek.

Mindent, ami számít, be kell írni a sorrendbe:

Garantált zajszint dB(A)-ban egy méteren, az IEC 60076-10 teljesítménytranszformátorokra vagy a vonatkozó száraz típusú szabvány szerint mérve.
Maximális fluxussűrűség névleges feszültségnél plusz 5%, azzal a kötelezettségvállalással, hogy a kialakítás ez alatt marad.
A harmonikus spektrum és a terhelés tetszőleges egyenáramú összetevője, így a mag és a tekercs méretezhető hozzá.
Legyen szó szigetelőtartóról, rugalmas csatlakozásokról és szellőző hangburkolatról.
Hangteszt-jelentés 1/3-oktávos spektrummal zajérzékeny helyekhez.

A legtöbb esetben az extra mag acél kevesebbe kerül, mint egy akusztikus búra, és a zajt a forrásánál távolítja el. A saját egységeit tekercselő és tesztelő gyártó általában mindkét lehetőséget megadhatja, ezért adja meg a cél decibelszámot és a szerelési feltételeket, amikor kér egyedi transzformátor kialakítás .

Gyakran Ismételt Kérdések

Veszélyes a zúgó transzformátor?

Szinte soha. A zúgás azonnal megjelenik, amint az egység feszültség alá kerül, még akkor is, ha semmi sem csatlakozik a másodlagoshoz. Repedés, pattogás, égett szag vagy hirtelen hangmagasság-változás azok a jelek, amelyekre figyelni kell.

Miért hangosabban szól éjszaka?

Az igény csökkenésével nő a tápfeszültség, és csökken a háttérzaj az épületben. Mindkét hatás ugyanazt a zümmögést tolja tovább a tudatosságodba.

Lehet egy transzformátor teljesen néma?

Nem. Minden energiával ellátott mag vibrál. A reális cél a hallgatási pozícióban a szoba háttérzajánál alacsonyabb szint.

A nagyobb kVA besorolás kevesebb zajt jelent?

Nem magától. A szabványos névleges értékeket hasonló fluxussűrűségre tervezték. A zaj csak akkor csökken, ha alacsonyabb fluxussűrűséget adnak meg és fizetnek a maganyagban.

A terhelés megváltoztatja a zümmögést?

A magzúgás nagyjából állandó marad az üresjárattól a teljes terhelésig. A tekercselési erők az áram négyzetével emelkednek, így a hang a terhelés növekedésével nő és megkeményedik.

A transzformátor zaja már jóval azelőtt tervezési és telepítési kérdés, hogy karbantartási kérdéssé válna. A folyamatos 100 Hz-es vagy 120 Hz-es hang jelzi, hogy a mag végzi a dolgát; egy új csörgés, recsegés vagy hangmagasság-változás azt súgja, hogy nézzen közelebbről. A tápfeszültség, a terhelési harmonikusok és a zajszint egy méteren történő mérése általában délutánon belül azonosítja az okot, és ugyanez a három szám határozza meg, hogy mit kell kérni a következő rendelésnél. A laminált EI, toroid és C-magos transzformátorok gyártásában szerzett hátterünket a oldalról .