Warum machen alte Transformatoren Geräusche, aber neue nicht?

Was ich denke, ist, dass möglicherweise die Isolierung zwischen den Platten allmählich entfernt wird und Wirbelströme von einer Platte zur anderen fließen und dies Geräusch erzeugt. Habe ich recht?

Was lässt Sie sagen, dass neue Transformatoren kein Rauschen erzeugen? Ich habe kürzlich einen Ort mit einem brandneuen (ein paar Monate alten) 20-kV-Trockentransformator besucht, und er summte überraschend laut.

Antworten (2)

Transformatoren erzeugen oszillierende Magnetfelder mit der Netzfrequenz und die Felder erzeugen eine oszillierende Kraft auf:

  1. alles in der Nähe, das ferromagnetisch ist (wie der Kern)

  2. alles in der Nähe, das Strom führt (wie die Wicklungen)

Der Ton, den Sie hören, ist darauf zurückzuführen, dass sich verschiedene Bits der Transformatoren als Reaktion auf die oszillierenden Felder bewegen und diese Bewegung den Ton erzeugt. Es ist ein rein mechanischer Vorgang.

Wenn Transformatoren neu sind, sind sie sehr dicht gebaut, so dass sich nichts in ihnen als Reaktion auf diese oszillierenden Kräfte bewegen kann, und sie erzeugen keinen oder nur minimalen Ton. Mit der Zeit lockert sich der Transformator jedoch und dies lässt eine gewisse Bewegung und die entsprechende Vibration zu. Ich würde vermuten, dass die Hauptursache dafür Temperaturschwankungen und die damit verbundene Ausdehnung und Kontraktion sind.

Auch die zyklische Belastung durch die Schwingungen selbst sollte eine Rolle spielen, oder? Wenn eine Art Klebstoff verwendet wird, um die Spulen an Ort und Stelle einzufrieren, wird dieser schließlich spröde und reißt.
@Zack: Aber wird Ermüdung nicht eher durch zyklische Belastung als durch zyklischen Stress verursacht ? Die beiden sind natürlich aufgrund des Hookeschen Gesetzes korreliert; aber wenn der Kleber anfänglich starr ist, wie diese Erklärung annimmt, dann wird er (weitgehend) den Belastungen widerstehen, die ihn ermüden würden.
@ruakh Ich habe informell gesprochen. Wie auch immer, ich weiß eigentlich nicht viel über die Materialwissenschaft des Klebstoffs; aber ich weiß, dass manche klebstoffe auch ohne belastung mit der zeit spröde werden und an haftung verlieren .
@Zack: Oh, sicherlich. Aber in diesem Fall liegt es nicht an "der zyklischen Belastung durch die Schwingungen selbst".
@ruakh Ich sehe jetzt, dass es so aussieht, als würde ich einen Kausalzusammenhang zwischen diesen beiden Sätzen implizieren, aber ich meinte sie als zwei unabhängige Gedanken zum selben Thema. Verzeihung.
@Zack: Ah, OK, das macht mehr Sinn. :-)

Kerne der Transformatoren bestehen aus ferromagnetischem Material, das aufgrund von Magnetostriktionsphänomenen seine Form ändern kann. Wenn der Transformator mit einer typischen Netzfrequenz von 50 Hz bis 60 Hz arbeitet, ist er zu hören. Wie oben beantwortet, hängt das erzeugte Geräusch von der mechanischen Konstruktion ab. Neue Netzteile verwenden Frequenzumrichter, die die Transformatoren mit einer Frequenz hoch über hörbaren 20 kHz antreiben, sodass sie geräuschlos sind (wenn sie stabil sind).