Mengapa Transformer Berdengung atau Berdengung? Penyebab, Tingkat Suara Normal dan Perbaikannya

Trafo laminasi 500 VA yang diletakkan di meja kerja mengeluarkan nada rendah stabil yang dapat Anda dengar dari seberang ruangan, dan tidak ada yang salah dengan itu. Pada pasokan 50 Hz, nadanya berada di dekat 100 Hz; pada pasokan 60 Hz, ia berada di dekat 120 Hz. Suara itu adalah baja yang berubah bentuk dalam medan magnet, bukan komponen yang akan rusak.

Jawaban singkatnya: dengungan terutama berasal dari magnetostriksi, pemuaian dan kontraksi kecil inti baja seiring pembalikan medan magnet, ditambah gaya magnet yang bekerja pada belitan. Apapun trafo yang dibaut kemudian memperkuat getaran itu. Nada yang stabil pada frekuensi dua kali garis adalah perilaku normal.

Nada rendah yang stabil, nada konstan: dengungan inti normal.
Hum yang naik dan turun seiring dengan beban: gaya belitan dan gaya timbal.
Suara serak setelah penyearah atau penggerak ditambahkan: bias DC atau harmonik.
Berderak, meletus, membenturkan, atau perubahan nada secara tiba-tiba: berhenti dan selidiki.

Sisa artikel ini menjelaskan setiap sumber, menunjukkan cara memisahkan dengungan normal dari gangguan, dan mencantumkan apa yang sebenarnya mengurangi kebisingan.

Dari Mana Hum Itu Berasal

Magnetostriksi mendominasi. Baja silikon berorientasi butiran, bahan di hampir setiap inti yang dilaminasi, mengalami perubahan dimensi yang sangat sedikit ketika dimagnetisasi, dengan regangan pada urutan beberapa bagian per juta. Karena perubahan terjadi di kedua bagian siklus, inti bergetar pada 100 Hz pada suplai 50 Hz dan pada 120 Hz pada suplai 60 Hz, dengan harmonik bertumpuk di atasnya. Sebuah inti yang digerakkan pada 1,6 T hingga 1,7 T bergerak lebih dari satu yang digerakkan pada 1,2 T, itulah sebabnya desain yang senyap menggunakan lebih banyak baja inti dan lebih banyak putaran daripada sekadar peringkat kVA yang lebih besar.

Gulungan berada di urutan kedua. Arus pada konduktor yang berdekatan menciptakan gaya yang sebanding dengan kuadrat arus, sehingga getaran belitan bertambah seiring dengan beban sementara dengungan inti tetap hampir sama dari tanpa beban hingga beban penuh. Pada unit EI kecil, perubahannya hampir tidak terdengar; pada unit tipe kering yang besar, suhunya bisa mencapai beberapa desibel.

Struktur menempati urutan ketiga, dan sering kali merupakan faktor pengganda terbesar. Trafo yang dipasang pada panel baja fleksibel, dinding tiang, atau lantai berongga memancarkan lebih banyak suara dibandingkan unit yang sama pada alas beton. Panel penutup, saluran, dan saluran pemasangan masing-masing memiliki resonansinya sendiri, dan panel yang beresonansi pada 100 Hz dapat mengubah getaran sederhana menjadi drone yang memenuhi ruangan. Kipas angin dan pompa, jika dipasang, menambah kebisingan broadband mereka sendiri.

Penyempitan magnet inti: 58%
Kekuatan belitan dan timah: 16%
Resonansi penutup: 16%
Penggemar dan pembantu: 10%

Pemisahan indikatif kebisingan yang terdengar untuk transformator tipe kering yang dibebani diukur pada satu meter. Keseimbangannya bergeser seiring dengan ukuran, material inti, dan pemasangan.

Mengapa Buzz Semakin Keras

Kerapatan fluks bergantung pada tegangan dan frekuensi yang diberikan, bukan pada beban. Sebuah transformator yang dirancang untuk 220 V pada 50 Hz bekerja mendekati fluks desainnya; tingkatkan pasokan menjadi 240 V dan inti digerakkan sekitar 9% lebih keras. Di bawah lutut kurva magnetisasi, suara tambahannya sederhana. Di atasnya, inti menjadi jenuh selama sebagian dari setiap setengah siklus, bentuk gelombang arus terdistorsi, dan dengungan menjadi lebih keras, lebih keras, dan kaya akan harmonik.

Tegangan lebih dan efek malam hari

Tegangan jaringan naik ketika permintaan turun, sehingga trafo sering kali berbunyi lebih keras saat larut malam. Jika dengungan pada unit distribusi meningkat secara nyata di malam hari, ukur pasokan dengan pengukur RMS sebenarnya sebelum memperkirakan adanya kesalahan. Perubahan ketukan atau penurunan kecil pada tegangan primer sering kali mengembalikan tingkat suara asli.

bias arus searah

Arus searah dalam belitan mendorong inti secara asimetris menuju saturasi dan menghasilkan dengungan yang keras, bukan nada yang halus. Penyearah setengah gelombang, pengisi daya tanpa filter, dan beberapa peralatan las merupakan penyebab umum di dalam pabrik; gangguan geomagnetik melakukan hal yang sama pada transformator jaringan besar.

Harmonisa dan resonansi

Penggerak frekuensi variabel, suplai mode sakelar, dan driver LED menarik arus dalam pulsa pendek. Arus harmonik tersebut membangun pola kekuatannya sendiri pada belitan dan memberikan suara serak pada dengungan tersebut. Dalam kasus lain, tidak ada perubahan listrik sama sekali: eksitasi 100 Hz atau 120 Hz cukup mencocokkan frekuensi resonansi panel, dan menekan tangan ke penutup sambil mendengarkan adalah cara tercepat untuk menemukannya.

Dengungan Normal atau Tanda Peringatan?

Dengungan normal stabil, rendah, dan dapat diprediksi. Kesalahan dan masalah kelistrikan jarang sekali dianggap sepele, dan setiap perubahan suara yang tiba-tiba perlu diselidiki sendiri.

Bunyi trafo yang umum, kemungkinan penyebabnya, dan respons pertama yang tepat.
Apa yang kamu dengar	Kemungkinan penyebabnya	Tanggapan pertama
Nada rendah yang stabil pada 100 atau 120 Hz	Magnetostriksi pada inti	Biasa; pasang dudukan isolasi jika ruangan sepi
Hum yang tumbuh seiring beban	Gaya belitan dan arus harmonik	Periksa profil beban dan spektrum harmonik
Lebih keras di malam hari atau pada tegangan suplai tinggi	Inti eksitasi berlebihan	Ukur tegangan suplai dan periksa pengaturan keran
Buzz keras sejak penyearah dipasang	bias arus searah or high harmonic current	Pasang pemblokiran DC atau tinjau desain beban
Kerincingan logam yang berhenti saat Anda menekan panel	Panel, baut atau braket longgar	Pasang kembali pengencang torsi dan tambahkan redaman
Berderak, meletus, mendesis	Busur atau tegangan isolasi	Segera matikan energi dan periksa unit
Pukulan atau pukulan yang keras	Penjepitan inti longgar atau kesalahan internal	Hapus dari layanan dan periksa
Gemericik atau menggelembung di unit berisi minyak	Gas dalam minyak	Pengambilan sampel oli dan pemeriksaan penuh

Apa yang Sebenarnya Memotong Kebisingan

Instalasi dan pemasangan

Hindari dinding tiang, plafon gantung, dan lantai berlubang; dipasang pada permukaan yang kaku dan bermuatan massa.
Jauhkan unit dari sudut, tangga, dan koridor sempit, di mana suara yang dipantulkan akan bertambah.
Gunakan bantalan neoprena untuk unit EI dan toroidal kecil, serta isolator pegas atau isolator karet di atas sekitar 50 kVA.
Gunakan saluran fleksibel dan sambungan yang dikepang sehingga getaran tidak merambat sepanjang pipa yang kaku.

Perbaikan mekanis

Kencangkan kembali klem inti dan pengencang selungkup ke gambar pembuatnya; siklus termal mengendurkannya.
Tambahkan vinil atau busa akustik yang dimuat secara massal ke panel, jaga jalur ventilasi tetap bersih.
Periksa jarak bebas. Kabel yang menyentuh penutup yang bergetar akan berdengung jauh lebih keras daripada trafo itu sendiri.

Pilihan desain

Tentukan kerapatan fluks yang lebih rendah; unit yang senyap membawa lebih banyak baja inti dan lebih banyak putaran.
Mintalah sambungan inti mitred putaran langkah, yang menjepit lebih kaku daripada sambungan pantat sederhana.
Perlakukan inti amorf dengan hati-hati: inti tersebut mengurangi kehilangan tanpa beban tetapi biasanya bekerja lebih keras.
Untuk tipe toroidal dan audio, pernis vakum atau pot mengunci rakitan dan menghilangkan sebagian besar kebisingan.

Menentukan Tenang Sejak Awal

Jika trafo akan ditempatkan di dekat tempat kerja, ruang pasien atau apartemen, kebisingan termasuk dalam lembar spesifikasi. Uji suara pabrik dilakukan di lingkungan yang tenang; unit yang sama di ruangan nyata biasanya berukuran 3 dB hingga 5 dB lebih tinggi karena pantulan dan kebisingan latar belakang.

Tingkat suara tipikal pada satu meter untuk jenis trafo umum. Nilai bersifat indikatif dan bergantung pada desain, beban, dan standar yang digunakan.

Apa pun yang penting harus ditulis dalam urutan:

Tingkat kebisingan yang terjamin dalam dB(A) pada satu meter, diukur berdasarkan IEC 60076-10 untuk transformator daya atau standar tipe kering yang relevan.
Kerapatan fluks maksimum pada tegangan pengenal ditambah 5%, dengan komitmen bahwa desain tetap di bawahnya.
Spektrum harmonik dan komponen DC apa pun pada beban, sehingga inti dan belitan dapat disesuaikan ukurannya.
Apakah dudukan isolasi, sambungan fleksibel, dan penutup suara berventilasi disertakan.
Laporan pengujian suara dengan spektrum 1/3 oktaf untuk lokasi yang sensitif terhadap kebisingan.

Dalam kebanyakan kasus, baja inti ekstra harganya lebih murah dibandingkan tudung akustik dan menghilangkan kebisingan pada sumbernya. Pabrikan yang memutar dan menguji unitnya sendiri biasanya dapat mengutip kedua opsi tersebut, jadi sebutkan angka desibel target dan kondisi pemasangan saat Anda meminta desain trafo khusus .

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah trafo bersenandung berbahaya?

Hampir tidak pernah. Hum muncul segera setelah unit diberi energi, bahkan tanpa ada koneksi apa pun ke sekunder. Suara berderak, letupan, bau terbakar, atau perubahan nada secara tiba-tiba adalah sinyal yang perlu diperhatikan.

Mengapa suaranya terdengar lebih keras di malam hari?

Tegangan suplai meningkat seiring dengan turunnya permintaan, dan kebisingan latar belakang di dalam gedung menurun. Kedua efek tersebut mendorong dengungan yang sama lebih jauh ke dalam kesadaran Anda.

Bisakah trafo benar-benar senyap?

Tidak. Setiap inti yang diberi energi bergetar. Target realistisnya adalah tingkat di bawah kebisingan latar belakang ruangan pada posisi mendengarkan.

Apakah nilai kVA yang lebih besar berarti lebih sedikit kebisingan?

Tidak dengan sendirinya. Peringkat standar dirancang pada kepadatan fluks yang serupa. Kebisingan berkurang hanya jika kerapatan fluks yang lebih rendah ditentukan dan dibayar pada material inti.

Apakah beban mengubah dengungan?

Inti hum kira-kira tetap konstan dari tanpa beban hingga beban penuh. Gaya belitan meningkat seiring dengan kuadrat arus, sehingga suara bertambah dan mengeras seiring bertambahnya beban.

Kebisingan trafo adalah pertanyaan desain dan pemasangan jauh sebelum menjadi pertanyaan pemeliharaan. Nada 100 Hz atau 120 Hz yang stabil memberi tahu Anda bahwa inti sedang melakukan tugasnya; mainan baru, kresek, atau perubahan nada memberitahu Anda untuk melihat lebih dekat. Mengukur tegangan suplai, harmonisa beban, dan tingkat suara pada satu meter biasanya mengidentifikasi penyebabnya di sore hari, dan ketiga angka yang sama tersebut menentukan apa yang harus diminta pada pesanan berikutnya. Latar belakang kami dalam pembuatan transformator EI, toroidal, dan C-core laminasi dirangkum di tentang halaman .