铁芯问题专栏当前位置:主页 > 铁芯问题专栏 > 正文

铁芯噪声——干式变压器噪声的第一大来源

发布时间:2017-11-07 15:04      浏览次数:
    干式变压器的噪声主要有量大来源,其中第一大来源是,变压器本体噪声。而变压器本体噪声又主要有硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动、硅钢片接缝处和叠片之间漏磁引起的铁芯振动、绕组振动等。

    1、硅钢片磁致伸缩引起的噪声

    铁芯励磁时,在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生微小的变化,沿磁力线方向硅钢片的尺寸要增加,而垂直于磁力线方向硅钢片尺寸要缩小,这种尺寸变化称为磁致伸缩。 产生磁致伸缩时,磁铁芯随励磁频率变化为振动。由于磁致伸缩的变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起的电力变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。因铁芯磁致伸缩的非线性以及沿着铁芯内框和外框的磁通路径长短不同等原因,铁芯噪声中除了基频外还包含有高次谐波频谱的噪声。

    磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关。磁致伸缩率越大,则噪声就越大。在磁场强度相同的情况下,材质好的硅钢片磁致伸缩也小,因此噪声也小。

    2、电磁作用引起的铁芯噪声

    硅钢片接缝处和叠片间存在因漏磁而产生的电磁吸引,由此引起铁芯振动。由于铁芯叠积方式得到不断改进,接缝处和叠片之间的电磁吸引力引起的铁芯振动小得多,因此这部分噪声通常可以忽略不计。

    3、漏磁引起的绕组振动噪声
   
    绕组负载电流产生的漏磁将起绕组的振动。当变压器的额定工作磁通密度在1.5~1.8T时,这种振动与磁致伸缩引起的铁芯振动相比很小。但负载电流漏磁产生的噪声与负载电流的平方成正比,因此当变压器的额定磁通密度降低到1.5T以下时,绕组的振动将与硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动相接近。

    由上几点可以看出,硅钢片接缝处和叠片之间的电磁吸引力引起的铁芯振动,比硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动要小得多,可以忽略。而变压器的额定工作磁密通常取1.5~1.8T,国内外研究和试验均证明,在这样的磁密范围之内,负载电流产生的漏磁引起的线圈、箱壁的振动比硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动要小得多,也可以忽略。这就是说变压器本体的振动完全取决于铁芯的振动,而铁芯的振动可以看作完全是由硅钢片的磁致伸缩引起的。