Miksi muuntaja huminaa tai sumisee? Syyt, normaalit äänitasot ja korjaukset

Työpöydällä istuva 500 VA laminoitu muuntaja antaa tasaisen matalan äänen, jonka kuulet huoneen toiselta puolelta, eikä siinä ole mitään vikaa. 50 Hz:n syötössä nuotti on lähellä 100 Hz; 60 Hz:n syötössä se on lähellä 120 Hz. Tämä ääni on terästä, joka muuttaa muotoaan magneettikentässä, ei komponentti, joka on pian epäonnistumassa.

Lyhyt vastaus: humina tulee pääasiassa magnetostriktiosta, ydinteräksen pienestä laajenemisesta ja supistumisesta magneettikentän kääntyessä sekä käämiin vaikuttavista magneettivoimista. Riippumatta siitä, mihin muuntaja on pultattu, se vahvistaa tätä tärinää. Tasainen ääni kaksinkertaisella taajuudella on normaalia toimintaa.

Tasainen matala ääni, tasainen äänenkorkeus: normaali ytimen humina.
Kuorman mukana nouseva ja laskeva humina: käämitys- ja lyijyvoimat.
Rasinaa surinaa tasasuuntaajan tai taajuusmuuttajan lisäyksen jälkeen: DC bias tai harmoniset.
Räsähdys, poksahdus, pamaus tai äkillinen äänenkorkeuden muutos: pysähdy ja tutki.

Tämän artikkelin loppuosassa selitetään jokainen lähde, näytetään, kuinka normaali humina voidaan erottaa viasta, ja luetellaan, mikä itse asiassa vähentää melua.

Mistä humina tulee

Magnetostriktio hallitsee. Raeorientoitunut piiteräs, joka on materiaali lähes jokaisessa laminoidussa ytimessä, muuttaa mittaa hyvin vähän, kun se magnetoidaan, ja venymä on muutaman miljoonasosan luokkaa. Koska muutos tapahtuu syklin molemmilla puoliskoilla, ydin värähtelee 100 Hz:llä 50 Hz:n syötteillä ja 120 Hz:llä 60 Hz:n syötteillä, yliaaltojen pinotessa päälle. 1,6-1,7 T:n sydän liikkuu enemmän kuin yksi 1,2 T:n teholla, minkä vuoksi hiljaisissa malleissa käytetään enemmän sydänterästä ja enemmän kierroksia kuin vain suurempi kVA-arvo.

Käämit tulevat toiseksi. Virta vierekkäisissä johtimissa luo voimia, jotka ovat verrannollisia virran neliöön, joten käämin värähtely kasvaa kuormituksen myötä, kun taas sydämen humina pysyy lähes samana tyhjästä täyteen kuormaan. Pienellä EI-yksiköllä muutos on tuskin kuultavissa; suurella kuivatyyppisellä yksiköllä se voi saavuttaa useita desibeleja.

Rakenne tulee kolmanneksi, ja se on usein suurin kertoja. Joustavaan teräspaneeliin, nastaseinään tai onttoon lattiaan kiinnitetty muuntaja säteilee paljon enemmän ääntä kuin sama yksikkö betonialustalla. Kotelopaneeleilla, putkilla ja asennuskanavilla on kullakin oma resonanssinsa, ja 100 Hz:llä resonoiva paneeli voi muuttaa vaatimattoman värähtelyn huoneen täyttäväksi drooniksi. Tuulettimet ja pumput, jos ne on asennettu, lisäävät omaa laajakaistaääniään.

Ytimen magnetostriktio: 58 %
Kääri- ja lyijyvoimat: 16 %
Kotelon resonanssi: 16 %
Tuulettimet ja apulaitteet: 10 %

Kuuluvan kohinan suuntaa-antava jako kuormitetulle kuivatyyppiselle muuntajalle mitattuna yhden metrin päässä. Tasapaino muuttuu koon, ydinmateriaalin ja asennuksen mukaan.

Miksi surina kovenee

Vuon tiheys riippuu käytetystä jännitteestä ja taajuudesta, ei kuormituksesta. Muuntaja, joka on suunniteltu 220 V:lle 50 Hz:n taajuudella, toimii lähellä suunniteltua virtaa; nosta syöttö 240 V:iin ja sydäntä käytetään noin 9 % kovemmin. Magnetointikäyrän polven alapuolella ylimääräinen ääni on vaatimaton. Sen yläpuolella ydin kyllästyy osan jokaisen puolijakson aikana, virran aaltomuoto vääristyy ja huminasta tulee kovempaa, ankarampaa ja harmonisempia.

Ylijännite ja yövaikutus

Verkkojännite nousee, kun kysyntä laskee, joten muuntaja kuulostaa usein kovemmalta myöhään illalla. Jos jakoyksikön humina lisääntyy huomattavasti illalla, mittaa syöttö true-RMS-mittarilla ennen kuin otat vian. Välioton vaihto tai pieni ensiöjännitteen alentaminen palauttaa usein alkuperäisen äänitason.

DC bias

Käämityksen tasavirta työntää sydämen epäsymmetrisesti kyllästymistä kohti ja tuottaa karkean surinan tasaisen äänen sijaan. Puoliaaltotasasuuntaajat, suodattamattomat laturit ja jotkut hitsauslaitteet ovat yleisiä syitä laitoksen sisällä; geomagneettiset häiriöt tekevät saman asian suurille verkkomuuntajille.

Harmoniset ja resonanssit

Taajuussäädettävät taajuusmuuttajat, kytkinkäyttöiset syöttölaitteet ja LED-ohjaimet ottavat virtaa lyhyinä pulsseina. Ne harmoniset virrat rakentavat oman voimakuvion käämeihin ja antavat huminalle raisevan reunan. Muissa tapauksissa mikään sähköinen ei ole muuttunut: 100 Hz tai 120 Hz heräte yksinkertaisesti vastaa paneelin resonanssitaajuutta, ja käden painaminen koteloa vasten kuuntelun aikana on nopein tapa löytää se.

Normaali humina vai varoitusmerkki?

Normaali humina on tasaista, matalaa ja ennustettavaa. Viat ja sähköongelmat ovat harvoin niin kohteliaita, ja kaikki äkilliset äänenmuutokset kannattaa tutkia yksinään.

Yleiset muuntajan äänet, niiden todennäköiset syyt ja sopiva ensimmäinen vastaus.
Mitä kuulet	Todennäköinen syy	Ensimmäinen vastaus
Tasainen matala ääni 100 tai 120 Hz	Magnetostriktio ytimessä	Normaali; asenna eristystelineet, jos huone on hiljainen
Kuorman mukana kasvava humina	Käämivoimat ja harmoniset virrat	Tarkista kuormitusprofiili ja harmoninen spektri
Kovempi yöllä tai korkealla syöttöjännitteellä	Ytimen yliherätys	Mittaa syöttöjännite ja tarkista hanan asetus
Kovaa surinaa tasasuuntaajan asennuksen jälkeen	DC bias tai korkea harmoninen virta	Asenna DC-esto tai tarkista kuorman rakenne
Metallinen helistin, joka pysähtyy, kun painat paneelia	Löysä paneeli, pultti tai kiinnike	Kiristä kiinnitykset uudelleen ja lisää vaimennus
Naksuu, poksahtelee, sihisee	Valokaari tai eristysjännitys	Katkaise virta välittömästi ja tarkastuta laite
Kova pamaus tai jysähdys	Löysä ytimen kiinnitys tai sisäinen vika	Poista käytöstä ja tarkasta
Gurgling tai kupliva öljytäytteisessä yksikössä	Kaasua öljyssä	Öljynäytteenotto ja täydellinen tarkastus

Mikä todella vähentää melua

Asennus ja asennus

Vältä nastaseiniä, alakattoja ja onttoja lattioita; kiinnitä jäykkään, massakuormitettuun pintaan.
Pidä yksiköt poissa kulmista, portaikoista ja kapeista käytävistä, joissa heijastunut ääni lisääntyy.
Käytä neopreenipehmusteita pienille EI- ja toroidaalisille yksiköille sekä jousi- tai kumi-leikkauseristimiä, joiden teho on yli 50 kVA.
Käytä joustavia putkia ja punoslinkkejä, jotta tärinä ei kulje jäykkää putkistoa pitkin.

Mekaaniset korjaukset

Kiristä ytimen kiinnikkeet ja kotelon kiinnitykset valmistajan kuviin; lämpöpyöräily löysää niitä.
Lisää massakuormitettua vinyyliä tai akustista vaahtoa paneeleihin pitäen tuuletusreitit vapaina.
Tarkista välykset. Värähtelevää kantta koskettava kaapeli surisee paljon enemmän kuin itse muuntaja.

Suunnitteluvalinnat

Määritä pienempi vuontiheys; hiljaisissa yksiköissä on enemmän terästä ja enemmän kierroksia.
Pyydä step-lap-kulmaliitoksia, jotka puristavat jäykemmin kuin yksinkertaiset päittäisliitokset.
Käsittele amorfisia ytimiä varoen: ne vähentävät tyhjäkäyntihäviötä, mutta toimivat yleensä äänekkäämmin.
Toroidaalisissa ja audiotyypeissä tyhjiömalakka tai pinnoitus lukitsee kokoonpanon yhteen ja poistaa suurimman osan kuhinasta.

Hiljaisen määrittäminen alusta alkaen

Jos muuntaja sijaitsee lähellä työasemia, potilashuoneita tai asuntoja, melu kuuluu teknisiin tietoihin. Tehdasäänitestit suoritetaan hiljaisessa ympäristössä; sama yksikkö todellisessa huoneessa mittaa yleensä 3 dB - 5 dB korkeampi heijastusten ja taustamelun vuoksi.

Tyypilliset yhden metrin äänitasot yleisille muuntajatyypeille. Arvot ovat suuntaa-antavia ja riippuvat suunnittelusta, kuormituksesta ja käytetystä standardista.

Kaikki merkityksellinen tulee kirjoittaa järjestykseen:

Taattu äänitaso dB(A) yhdellä metrillä mitattuna IEC 60076-10 tehomuuntajien tai vastaavan kuivatyyppistandardin mukaan.
Maksimivuon tiheys nimellisjännitteellä plus 5 %, ja sitoutuminen siihen, että rakenne pysyy sen alapuolella.
Harmoninen spektri ja mikä tahansa kuorman tasavirtakomponentti, joten ydin ja käämi voidaan mitoittaa sille.
Mukana eristyskiinnikkeet, joustavat liitännät ja tuuletettu äänikotelo.
Äänitestiraportti 1/3-oktaavin spektrillä meluherkille kohteille.

Useimmissa tapauksissa ylimääräinen ydinteräs maksaa vähemmän kuin akustinen kuomu ja poistaa melun sen lähteellä. Valmistaja, joka kiertelee ja testaa omia yksiköitään, voi yleensä tarjota molemmat vaihtoehdot, joten ilmoita tavoitedesibeliluku ja asennusolosuhteet, kun pyydät mukautettu muuntajan suunnittelu .

Usein kysytyt kysymykset

Onko humina muuntaja vaarallinen?

Lähes koskaan. Humin näkyy heti, kun yksikkö saa virtaa, vaikka mitään ei olisi kytketty toisiovirtaan. Ryhdikäs, poksahdus, palava haju tai äkillinen äänenkorkeuden muutos ovat signaaleja, joihin on kiinnitettävä huomiota.

Miksi se kuulostaa kovemmalta yöllä?

Syöttöjännite nousee kysynnän pienentyessä ja taustamelu rakennuksessa laskee. Molemmat efektit työntävät samaa huminaa syvemmälle tietoisuuteesi.

Voiko muuntaja olla täysin äänetön?

Ei. Jokainen energisoitu ydin värähtelee. Realistinen tavoite on huoneen taustamelun alapuolella kuuntelupaikassa.

Tarkoittaako suurempi kVA-luokitus vähemmän melua?

Ei itsestään. Vakioarvot on suunniteltu samanlaisilla vuontiheyksillä. Melu vähenee vain, kun ydinmateriaalissa on määritetty pienempi vuontiheys ja siitä maksetaan.

Muuttaako kuorma huminaa?

Ytimen humina pysyy suunnilleen vakiona tyhjästä täyteen kuormaan. Käämivoimat nousevat virran neliön mukana, joten ääni kasvaa ja kovettuu kuormituksen kasvaessa.

Muuntajan melu on suunnittelu- ja asennuskysymys kauan ennen kuin siitä tulee huoltokysymys. Tasainen 100 Hz tai 120 Hz ääni kertoo, että ydin tekee työnsä; uusi kolina, rätinä tai sävelkorkeuden muutos käskee katsomaan lähempää. Syöttöjännitteen, kuormitusharmonisten ja äänitason mittaaminen yhdestä metristä tunnistaa syyn yleensä iltapäivällä, ja samat kolme numeroa määrittelevät, mitä pyydetään seuraavassa tilauksessa. Taustamme laminoitujen EI-, toroidi- ja C-johtimien muuntajien valmistuksessa on yhteenveto sivulla sivusta .