Automatische Erkennung von niederfrequenten Transformatorgeräuschen- Yozea Electronic Co.,LTD

Automatische Erkennung von niederfrequenten Transformatorgeräuschen

Die Erkennung von niederfrequentem Rauschen ist für Leistungstransformatoren von entscheidender Bedeutung. Der beim Betrieb von Transformatoren entstehende Lärm ist in erster Linie auf dynamische Änderungen des Schalldruckpegels zurückzuführen. Die in diesem Artikel vorgeschlagene Methode zielt darauf ab, niederfrequentes Rauschen, das von Leistungstransformatoren herrührt, durch Anwendung der Frequenzanalyse automatisch zu erkennen. Diese Technik basiert auf der Verwendung eines speziellen Sensors zur Erkennung niederfrequenter Geräusche. Es umfasst zwei Phasen: eine Vorverarbeitungsphase und eine Klassifizierungsphase, die maschinelle Lernalgorithmen nutzt. Die Genauigkeit der vorgeschlagenen Technik wurde in einem realen Prüfstand getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methode die gewünschten Parameter erfüllt und eine Genauigkeit von über 97 % bietet.

Die vorgeschlagene Methode basiert auf der Analyse der Frequenzspektren des Schalldruckpegels, der von vier repräsentativen Transformatoren erzeugt wird. Die untersuchten Transformatoren haben unterschiedliche Scheinleistungen und unterschiedliche Konstruktionen. Die Amplituden der Spektren werden separat für das Hintergrundrauschen an ausgewählten Messpunkten analysiert. Anschließend werden die Amplituden in die entsprechenden Frequenzintervalle eingeteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Transformatoren keine nennenswerten hörbaren Geräusche erzeugen. Der A-bewertete Schallpegel überschritt bei keinem der untersuchten Transformatoren 60 dBA.

Der study also examines the effect of various transformer electric parameters on the FRA plots. The method involves injecting a sinusoidal signal with swept frequency into one terminal of the winding and analyzing the output signal at the other terminal of the same winding. The output signal is then measured with Bruel & Kjaer measuring equipment. The method is known as frequency response analysis (FRA). It has become widely used to detect deformation of windings.

The Niederfrequenztransformator ist ein Gerät, das Energie durch elektromagnetische Induktion überträgt. Es hat eine kleinere Baugröße und geringere Antennenverluste, da es mit einer niedrigeren Frequenz arbeitet. Es wird für verschiedene passive Schaltungen verwendet, beispielsweise für die Rückflussdämpfungsbrücke. Seine Hauptanwendung liegt in der Energiewirtschaft.

Das Kernmaterial von Niederfrequenztransformatoren ist im Allgemeinen Siliziumstahlblech mit hoher Permeabilität. Der Kern ist in Bahnen mit hohem Widerstand laminiert, um Hysterese und Wirbelstromverluste zu minimieren. Die Kerne bestehen außerdem aus Material mit geringerer Anfälligkeit, um einen höheren spezifischen Widerstand zu ermöglichen. Darüber hinaus erhöht der Lack zwischen den Laminaten des Kerns die Serienstreuinduktivität.

Die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators sind vom Teilkern elektrisch isoliert. Der Teilkern besteht aus ferromagnetischem Material. Die Spulenwindungen sind klein. Die Magnetisierungsreaktanz ist proportional zur Betriebsfrequenz. Um Kupferverluste zu minimieren, wird der Magnetisierungsstrom reduziert.

Darüber hinaus sorgt ein Transformator mit großer Masse für einen Schwungradeffekt. Dieser Effekt ermöglicht es dem Wechselrichter, Überspannungen über einen langen Zeitraum hinweg zu bewältigen. Der Kern des Transformators hat einen hohen spezifischen Widerstand, der Wirbelstromverluste reduziert. Die Masse trägt auch zur Wärmeableitung bei. Es wird empfohlen, dass der Abstand zwischen den Transformatoren und der Schallquelle 50 m beträgt. Der Abstand von 75 und 100 m hatte keinen Einfluss auf die Amplituden der Spektren.