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影響變壓器噪聲的原因
2016-07-23

一、影響空載噪聲的因素


? ? ? 變壓器鐵心產生噪聲的原因主要是在交變磁場作用下,硅鋼片的尺寸會發生微小的變化。由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個周期,磁致伸縮引起的變壓器本體的振動,是以兩倍的電源頻率為基頻率的,所以硅鋼片的振動主要是由鐵磁材料的磁致伸縮特性引起的。


磁致伸縮率大小與硅鋼片的材質有關。磁致伸縮率越大,則噪聲就越大。當磁場強度相同的情況下,材質好的硅鋼片磁致伸縮也小,因此噪聲也小。磁致伸縮率還與磁場強度有關,磁場越強,噪聲越大。

磁致伸縮率還與硅鋼片表面是否涂漆及退火有關,因為涂層對硅鋼片有附著力,可防止硅鋼片變形。在同樣磁場強度下退火的硅鋼片比不退火的硅鋼片磁致伸縮要小很多,這是由于選擇*佳退火工藝,可以成倍降低磁致伸縮。


變壓器空載噪聲除與本身材質等有關外,還與接縫的情況有關。


二、影響空載噪聲的其它因素

(1)、鐵心結構的影響。噪聲與心柱和鐵軛直徑、鐵心窗高、鐵心窗口寬度、鐵心質量有關。鐵心質量每降低1t,噪聲可降低1/3db(a)值。鐵心窗高與鐵心直徑的比值每減小0.1,變壓器噪聲就要降低2—3db。


(2)、空載噪聲的頻率是以兩倍電源頻率為其基頻的。鐵心中除了基頻磁通外,還有高頻磁通,所以空載噪聲頻率也存在二次以上的高頻頻波。當鐵心油箱的固有頻率與噪聲頻率接近時,將發生噪聲共振現象,使噪聲增大。因此,變壓器鐵心和油箱的固有頻率要避開一些高頻頻波。

(3)、為了防止鐵心共振,在設計低噪聲變壓器時,還要考慮鐵心的自振頻率。當變壓器的額定頻率為50hz時,鐵心的自振頻率應避開以下頻帶:75-125hz,165-235hz,275-325hz,375-425hz。如自振頻率避開共振頻帶,鐵心將不會產生共振。



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變壓器由鐵芯(或磁芯)工作原理變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數不等的線圈構成,如圖所示。變壓器原理鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內渦流和磁滯損耗,鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成;兩個線圈之間沒有電的聯系,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈),另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很復雜的,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵心發熱)和漏磁(經空氣閉合的磁感應線)等,為了簡化討論這里只介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是:忽略漏磁通,忽略原、副線圈的電阻,忽略鐵心的損耗,忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數,表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知,原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數比而且原、副線圈電壓的位相差為π。進而得出:U1/U2=N1/N2在空載電流可以忽略的情況下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副線圈電流有效值大小與其匝數成反比,且相位差π。進而可得I1/ I2=N2/N1理想變壓器原、副線圈的功率相等P1=P2。說明理想變壓器本身無功率損耗。實際變壓器總存在損耗,其效率為η=P2/P1。電力變壓器的效率很高,可達90%以上。

為什么零線電流大于火線電流? 1、三相正弦對稱交流電,在三相對稱負載即平衡負載時,由于電流矢量大小相等,方向即相位互差120度,其矢量和為零即其零序電流為零。2、三相正弦對稱交流電,在三相不對稱負載即不平衡負載時,由于電流矢量大小不相等,方向即相位互差不全是120度,其矢量和不為零即其零序電流為不平衡電流,但是小于任一相電流。3、三相正弦對稱交流電源,在三相負載中由于非線性元件如二極管的存在,三相負載電流中存在直流分量和三次的整數倍的高次諧波時,零序電流為其算術和,即零序電流有可能大于相線電流,如三相半波整流電路,任一相電流為負載電流的1/3,此負載電流就是零序電流。4、但是,在三相橋式整流電路中,由于在交流電的正、負半周都有電流,且在一周內正、負半周對稱,三相之間對稱,也就是說直流分量和三次的整數倍的高次諧波不存在,所以三相電流的矢量和為零,即零序電流為零。5、在單相橋式整流電路中,由于在交流電的正、負半周都有電流,且在一周內正、負半周對稱,所以此單相電流的直流分量和三次的整數倍的高次諧波不存在。6、如果三相負載均為單相橋式整流電路這樣的負載,盡管不平衡,其三相電流的矢量和不為零,即零序電流不為零,零線電流也不會大于相線電流。

  該系列穩壓器由補償電路、電壓檢測電路、回中電爐、伺服電機控制電路及減速傳動結構,主回路開關操作電路、電壓、電流測量及保護電路組成。三相電氣原理如圖(二),單相電氣原理如圖(三)   電壓補償電路由接觸調壓器T2與補償變壓器T1組成。接觸調壓器一次連接在穩壓器的輸出端,二次接補償變壓器的一次線圈,補償變壓器二次線圈串聯在主回路中,其補償原理如圖(四),不計算補償變壓器的阻抗壓降:U2=U1±Uc。   式中:     U1—穩壓器輸入相電壓   U2—穩壓器輸出相電壓   Uc—穩壓器相補償電壓   當輸入相電壓U1改變△U1時,若補償電壓Uc相應改變△Uc且△U1=△Uc,則輸出相電壓U2便可保持不變。補償電壓Uc的調節是根據輸出電壓的變化,由電壓檢測單元給出信號控制伺服電機轉動,經減速及傳動機構帶動接觸調壓器上的電刷滑動,調節接觸調壓器的二次電壓來改變補償電壓,實現自動保持輸出的電壓穩定。  

    變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,運行上變壓器的鐵芯及其他附件都處于繞組周圍的電場內,如不接地,鐵芯及其他附件必然感應一定的電壓。  在外加電壓的作用下,當感應電壓超過對地放電電壓時,就會產生放電現象。為了避免變壓器的內部放電,所以要將鐵芯接地。如果長期過載運行,會引起線圈發熱,使絕緣逐漸老化,匣間短路、相間短路或對地短路及油的分解。如果零對地電壓過高的話,需要零線接地解決零對地電壓。  變壓器鐵芯絕緣老化或夾緊螺栓套管損壞,會使鐵芯產生很大的渦流,鐵芯長期發熱造成絕緣老化,變壓器檢修吊芯時,應注意保護線圈或絕緣套管,如果發現有擦破損傷,及時處理。

       一般客戶買家用穩壓器,就開始考慮一些問題,如穩壓器用了以后電量是否迅速增加?現在,電器已經開始向低能量轉化,功耗更關心的是這個詞也是一個國家必須考慮的問題和節約能源。一般家用穩壓器的用電是多少?這個問題是每個人都好奇和關注放入,那么我們就來分析一下:幾種穩壓器目前市場上的一般是非常低的功耗,無負載的條件下TNS / D系列電壓調節設備,一般不超過1% ,負載為一般不超過3-5%。在**率的電源容量更大, SBW高于50千伏安的電源類型大多效率可以達到98%以上。然而,感應和油浸式穩壓器的損耗較大。 所以說,穩壓器是否耗電,這里也不可能都清楚,還是應該分清楚什么類型,但它們都屬于低功耗,也符合當今時代行節能低碳理念。 

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