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低噪声电力变压器及其设计分析.docx


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低噪声电力变压器及其设计分析
 
 
丁骏龙
摘要:本文主要分为两个部分,第一部分介绍低噪声电力变压器的基本概念,第二部分介绍低噪声电力变压器设计要点,主要从三个方面进行论述,分别是磁密选择,计算铁心自振频率,降噪方法的 
 
低噪声电力变压器及其设计分析
 
 
丁骏龙
摘要:本文主要分为两个部分,第一部分介绍低噪声电力变压器的基本概念,第二部分介绍低噪声电力变压器设计要点,主要从三个方面进行论述,分别是磁密选择,计算铁心自振频率,降噪方法的应用,其中降噪方法又可分为三个方面,从而得出一定结论和数据,希望通过本文的分析,能够给有关机构提供参考与借鉴。
关键词:低噪声;电力变压器;变压器设计
一、低噪声电力变压器概念
基于物理学的噪声主要是指通过弹性介质无规律振动而产生的声音。对于变压器而言,其噪声产生部件有铁心、油箱及其外部组件、绕组等,这种噪声具有连续性特点。以声音频率为根据,可以将其分为三种,包括低频噪声、中频噪声和高频噪声。通常情况下,对于相同振幅具有不同频率的噪声,正常人因为具有不同敏感度,使其更为敏感高频噪声。
影响变压器本体噪声大小的因素有很多,包括变压器额定容量、内部构造、加工铁心工艺、器身与铁心间压紧力等。
二、低噪声电力变压器设计要点
(一)选择磁密
变压器器中的重要技术参数之一是磁密,它对产品功能和经济性都有重大影响,在设计产品过程中需要着重考量。通过实践可知,磁密下降之后,噪声也会相应减小,二者之间的间距越大,其效果越显著。然而,当前各个生产厂家处于对成本压力的考虑,不能借助低磁密将超低噪声获取到。测量多台主变产品之后,能够将噪声不同情况下对磁密的要求得出来。通过对产品的空载电流、空载损耗、过励磁能力及噪声要求的综合考虑可知,将适合的磁密选择出来,有利于获得良好经济性能。
(二)铁心自振频率的计算
通过实验可知,铁心自振频率与磁致伸缩振动基波频率联系紧密,当二者保持一致时,会有和谐共振现象发生于铁心中,使变压器噪声增加。因此,实际设计产品产品过程中就要防止这个情况发生。这就需要应用一个计算公式,即
Kc=×()+,此公式中的d1是心柱,d2是铁轭直径,铁心窗高用h表示,铁心窗宽为b,Kc则为成比例系数。
针对50Hz电源系统而言,铁心自振频率只需要规避其基波频率范围即可,然而,实际设计过程中,还会存在其他降噪措施,可以选择的铁心直径比较少,必然会增加产品成本。因此,在对常规产品进行设计时,就要将核心区域避开,从而使产品对降噪要求进行满足。通过Kc的计算可知,使铁心直径增加、铁心高度降低,将其创造成粗矮形状,具有降低噪音功能,同时也能满足经济性要求。因此,选择铁心尺寸关系时,其经济性与噪声要求需保持一致。
(三)应用降噪方法
1、降噪方法在油箱上的应用
第一,铁心在磁振伸缩下产生的振动使其传递到油箱上,然后以油箱噪声振动传递方式扩散到四周,且具有均匀性。想要将油箱壁振动减小,就要使油箱刚度提升,使箱壁厚度与盒子数量适当增加,减小油箱振动幅度。但是因为油箱上有很多配件,不能无限度增加油箱厚度与盒子数量。
第二,将降噪材料添加到油箱四周的加强盒子中,不仅使油箱重量增加,使振幅减小,还能能使穿过油箱的主体噪声中一部分噪音声波被降噪材料吸收掉。基

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  • 时间2022-05-20