¿Cuáles son las razones del ruido generado por los transformadores?

Los transformadores inevitablemente generan ruido durante su funcionamiento. Comprender las razones del ruido es fundamental para reducirlo, optimizar el rendimiento del transformador y garantizar el funcionamiento estable del sistema eléctrico. Las fuentes de ruido de los transformadores son relativamente complejas y se pueden atribuir principalmente a los siguientes aspectos.

Contenido

● Efecto magnetoestrictivo de las láminas de acero al silicio

Las láminas de acero al silicio son los principales materiales constituyentes de los núcleos de los transformadores. Cuando las láminas de acero al silicio se magnetizan, las moléculas del dominio magnético en su interior se expanden y contraen repetidamente con los cambios periódicos del campo magnético. Este movimiento molecular a nivel microscópico tiene una cierta regularidad y periodicidad, generando así vibraciones mecánicas y formando luego un sonido que se propaga hacia el exterior. Este es un mecanismo interno básico para la generación de ruido en los transformadores. La frecuencia e intensidad del ruido generado están estrechamente relacionadas con factores como las propiedades materiales de las láminas de acero al silicio, la densidad del flujo magnético y la frecuencia de los cambios del campo magnético.

Por ejemplo, durante una operación de alta carga, a medida que aumenta la intensidad del campo magnético, las amplitudes de expansión y contracción de las moléculas del dominio magnético en las láminas de acero al silicio pueden aumentar en consecuencia, lo que genera un ruido más fuerte.

●Vibración en las articulaciones centrales

Los núcleos de los transformadores suelen estar formados por varias láminas de acero al silicio. En las uniones, debido a la discontinuidad del circuito magnético, los comportamientos de expansión y contracción de las moléculas magnéticas cambiarán. Cuando el campo magnético alterno actúa sobre las uniones, la expansión y contracción de las moléculas magnéticas ya no son tan uniformes y coordinadas como las del interior de las láminas de acero al silicio, sino que generan vibraciones locales y relativamente complejas, que provocarán ruido. Los diferentes métodos de unión, como las uniones rectas y las oblicuas, tienen diferentes características de vibración y generan ruido bajo la acción del campo magnético. En términos generales, el cambio en la resistencia magnética en las uniones rectas es relativamente grande y es más fácil producir ruido de vibración relativamente obvio.

● Vibración de componentes debido a la fuerza electromagnética
Durante el funcionamiento de un transformador, se aplica una corriente alterna La corriente que pasa a través de las bobinas generará un campo magnético alterno. La interacción entre este campo magnético y componentes como el núcleo generará fuerzas electromagnéticas. Bajo la acción de estas fuerzas electromagnéticas, los componentes como bobinas, piezas de sujeción y pernos vibrarán. Por ejemplo, las bobinas pueden vibrar radial o axialmente bajo la acción de fuerzas electromagnéticas, mientras que las piezas de sujeción y los pernos pueden vibrar debido a que son tirados o apretados por las fuerzas electromagnéticas. Las vibraciones de estos componentes interactuarán con el medio circundante para generar ruido, y las características del ruido están relacionadas con factores como la masa, la rigidez, la frecuencia de vibración y el entorno mecánico de los componentes.

● Defectos en el ensamblaje y fabricación del núcleo
Durante el proceso de ensamblaje y fabricación del núcleo, si hay problemas de proceso, el ruido también aumentará de manera anormal. Si las piezas de sujeción no están bien apretadas, las láminas del núcleo se aflojarán, intensificando el movimiento relativo entre las láminas de acero al silicio. Bajo la acción del campo magnético, se generará un ruido áspero. Cuando las juntas del núcleo son grandes, la falta de uniformidad del circuito magnético se intensificará y la expansión y contracción de las moléculas magnéticas se volverán más desordenadas, lo que aumentará significativamente el ruido.

Además, problemas como láminas defectuosas y láminas superpuestas dañarán el rendimiento magnético general y la estabilidad mecánica del núcleo, lo que provocará vibraciones y ruidos anormales locales. Este tipo de ruido suele tener una frecuencia y una intensidad relativamente altas, lo que tiene un impacto adverso relativamente grande en el funcionamiento normal del transformador y el entorno circundante.

En resumen

El ruido generado por los transformadores es el resultado de los efectos combinados de múltiples factores, como la magnetostricción de las láminas de acero al silicio, la vibración en las uniones del núcleo, la vibración de los componentes causada por fuerzas electromagnéticas y defectos en el ensamblaje y la fabricación del núcleo. Una comprensión profunda de estas razones ayuda a tomar medidas específicas durante los procesos de diseño, fabricación, instalación y operación y mantenimiento de los transformadores para reducir el ruido, mejorar la calidad operativa de los transformadores, reducir la contaminación acústica del entorno circundante y garantizar la seguridad y la estabilidad del sistema eléctrico.

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