لماذا المحول أزيز

يسأل المعلم Vovochka: - Vovochka ، ومن يعمل والدك؟ - المحولات ، ماريا إيفانوفنا. - وكيف هذا؟ - حسنًا ، يحصل على 380 روبل ، ويعطي 220 والدته ، ويتفوق على الـ 160 المتبقية ...

لماذا المحول أزيز؟ هل فكرت في هذا؟ سيقول أحدهم أن هذا يرجع إلى أن الملفات تكون ضعيفة فيما بينها أو أن اللفات تتأرجح ، مما يطرق الحديد. ربما تحولت المساحة الأساسية إلى أقل من المساحة المطلوبة في العمليات الحسابية ، أم أن عدد الجهدات التي انقلبت في أثناء الدوران؟ هل يتوافق التردد المقدم مع هذه المادة الأساسية؟ دعونا نفهم ، مع ذلك.

في الواقع ، سبب طنين المحولات هو في البداية تضيق مغناطيسي. الاحتكاك المغنطيسي هو ظاهرة التغيرات في حجم وشكل الجسم المغنطيسي المغنطيسي تحت تأثير المجال المغناطيسي المتناوب.

تعتمد أحجام وشكل الهيئات المغناطيسية على حالة مغنطيستها. جيمس جول في عام 1842 اكتشفت لأول مرة أنه عندما يتم إدخال الحديد في المجال المغناطيسي ، فإن هذا الأخير يغير شكله ، ويطيل في اتجاه واحد بالنسبة إلى الحقل ويقصر في الاتجاه الآخر. حجم الجسم من الجسم لم يتغير بشكل ملحوظ.

لذلك ، إذا تم وضع المغناطيس في مجال مغناطيسي ، فإن هذا سيؤدي في المقام الأول إلى تغيير في مغنطيسته الناتجة. في الوقت نفسه ، سيحدث تغيير في حجم الجسم بسبب حقيقة أن المغنطة العفوية تغير اتجاهها في أجزاء مختلفة من الجسم ، وبالتالي ، يتغير اتجاه التشوهات العفوية فيها أيضًا. هذه خاصية متأصلة في جميع الأجسام (المغناطيسات الحديدية فقط في الشكل الأكثر لفتاً للانتباه).

بالإضافة إلى الاحتكاك المغنطيسي ، يمكن أن يحدث الضجيج بسبب مضخات الزيت العاملة ومراوح أنظمة التبريد للمحولات القوية. القوى الكهروديناميكية في اللفات والأجهزة الكهروميكانيكية التي تنظم الجهد تحت الحمل أيضا تخلق ضوضاء.

يعتمد مستوى هذه الضوضاء إلى حد كبير على حجم الحمل الكهرمغنطيسي والأبعاد الكلية للمحول. ويستند الضوضاء على اهتزاز الدائرة المغناطيسية المغناطيسية التي ترافق الاحتكاك المغناطيسي. تعتمد شدة الظاهرة على حجم الحث المغنطيسي ، وكذلك على الهيكل والخصائص الفيزيائية للصلب الكهربائي نفسه. علاوة على ذلك ، ينتقل الاهتزاز إلى دعامات الزيت والأساس ، ومن دعامات الزيت والأساس - مباشرة إلى الخزان.

نظرًا لأن طول موجة تردد التيار الرئيسي في زيت المحولات يبلغ حوالي 12 مترًا ، ويقع جدار الخزان على مسافة صغيرة من القلب ، يستقبل الخزان تمامًا الاهتزازات المقابلة للأجزاء القريبة من القلب ويعيد إنتاجها.

في بعض الأحيان تتحول مصادر الضوضاء الأخرى إلى صوت أعلى ، على سبيل المثال ، نظام التبريد النشط نفسه ، ومع ذلك ، فإن الضوضاء المغناطيسية الأساسية الناتجة عن الاحتكاك المغنطيسي هي المسيطرة عمومًا.

تحت تأثير المجال المغنطيسي المتناوب ، يواجه القلب بالتناوب تشوهات مغناطيسية متناوبة. وإذا كانت الصفائح الفولاذية التي تم سحب القلب منها ستشهد توتراً يتناسب طرديًا مع مربع الحث المغنطيسي ، فإن الاهتزازات المغنطيسية المغناطيسية سيكون لها تردد ثابت واحد يساوي 100 هرتز لشبكة 50 هرتز. ومع ذلك ، في الواقع هذا الاعتماد لا يتناسب طرديًا ، وتسبب الاهتزازات ، وبعدها اهتزاز الخزان ، ضوضاء بتوافقيات أعلى.

بالنسبة لكل من الفولاذ المدلفن على البارد والمدلفن على الساخن ، تتوفر بيانات حول الاستطالة الكمية النسبية أثناء الاحتكاك المغناطيسي. ألواح الصلب المدلفن على الساخن ذات المحتوى العالي من السيليكون تمنع بشكل كامل تقريبًا من ظهور الاحتكاك المغنطيسي ، و 6٪ من السيليكون المضاف إلى فولاذ المحول يقوم بحظره تقريبًا.ولكن لا يمكن استخدام هذا الفولاذ في المحولات بسبب خصائصه الميكانيكية السيئة.

في الفولاذ المدلفن على البارد ، وبنفس قيمة الحث المغناطيسي ، يكون الاستطالة أقل منه في الفولاذ المدلفن على الساخن. ولكن نظرًا لحقيقة أن الحث في النوى من الصلب المدلفن على البارد يتجاوز الحث على الصلب المدرفل على الساخن ، فإن استطالة النوى هي نفسها تقريبًا.

أظهرت الدراسات أن ضجيج الدائرة المغناطيسية الفولاذية المدرفلة على الساخن بقيمة تحريض 1.35 طن يتوافق مع ضجيج الصلب المدلفن على البارد مع الحث المغناطيسي البالغ 1.55 طن. ومع زيادة الحث في قلب محول الصلب المدلفن على البارد بمقدار 0.1 طن ، تصبح الضوضاء أقوى بمقدار 8 ديسيبل.

يمكن أن يتحول قلب المحول أيضًا إلى رنين مع الاهتزازات الناتجة عن الاحتكاك المغناطيسي ، وحتى مع التوافقيات من الاهتزازات في الدائرة المغناطيسية. إذا وقعت الدائرة المغناطيسية أو أجزاء من المحول في صدى مع هذه التوافقيات ، فإن نطاق الضوضاء ذو ​​القمم الواضحة سيغطي التوافقيات المتعددة التي تبلغ ضعف تردد الشبكة.

تم التأكيد تجريبياً على أن التوافقيات الخاصة باهتزازات الدائرة المغناطيسية تظهر بشكل خاص عند القيم العالية للتحريض المغناطيسي ، عندما ينتقل جزء غير خطي من منحنى التمغنط في وجود وفرة من التوافقيات من الاهتزازات المغناطيسية.

أحد المكونات الرئيسية لهذا الضجيج في المحول ينتمي إلى الاهتزازات العرضية للصفائح. تحدث هذه الاهتزازات المتميزة بسبب الاختلافات في طول الورقة وسمكها ؛ ونتيجة لذلك ، تختلف عوامل الاستطالة لكل ورقة ، وهذا يؤدي إلى تغيير في فجوة المفصل كدالة لقيم الحث الفوري.

هذا يؤدي إلى إعادة توزيع في وقت التدفق المغناطيسي بين الأوراق المجاورة ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على اهتزازات عرضية من الأوراق. يتغير التدفق المغناطيسي بمرور الوقت ، ومعه درجة تشبع المغناطيس. منحنى مغنطة مشوه ، ونتيجة لذلك ، تظهر أعلى التوافقيات والضوضاء المغنطيسية الضجيج.

من المهم أن يتغير طول القلب ليس فقط من الاحتكاك المغنطيسي ، ولكن أيضًا تحت تأثير القوى المغناطيسية التي تنشأ أثناء انتقال التدفق المغناطيسي من لوحة إلى لوحة. يحدث هذا عندما يتم تمييز الألواح المتوازية بنفاذية مغناطيسية.

تم التأكيد تجريبياً على أن كل من الاهتزازات الطولية والعرضية للأوراق تؤدي إلى اهتزازات وضوضاء بنفس الكثافة تقريبًا. لذلك ، حتى إذا تم منع أحد مصادر ضوضاء المحول تمامًا ، فلن ينخفض ​​إجمالي الضوضاء بأكثر من 3 ديسيبل.

المفاعلات ، تتميز المفاعلات التي لها فجوات هوائية هيكلية بالضوضاء الناتجة بالتحديد عن القوى المغناطيسية. بين جزأين تفصل بينهما فجوة ، تنشأ قوى الجذب المتناوبة بتردد مغنطيسي مزدوج.

يكون الضجيج الناتج عن القوى الديناميكية الكهربائية في لفائف المحول الذي يعمل تحت الحمل هادئًا تمامًا إذا لم يكن هناك رد فعل عكسي محوري ، كما هو معتاد بالنسبة لضغط الملفات المرن. لذلك ، فإن مستوى الحمل لمحول الضوضاء هذا مستقل عمليا.

هذا الموقف يتيح لك تطبيع مستوى الضوضاء للمحول. ومع ذلك ، فإن طبيعة ومقدار الحمل لا يزال مرتبطًا بالحث المغناطيسي في فولاذ المحولات أثناء التشغيل ، وبالتالي ، لا يزال مستوى الضوضاء المغناطيسية مع قدرة التحميل مرتبطًا.

نأمل أن يكون هذا المقال القصير قد سمح للقارئ قليل الخبرة بالحصول على إجابة على سؤال حول سبب ازدهار المحول.

هذا مثير للاهتمام:كيفية معرفة قوة ومحول المحول من خلال مظهره