变压器的嗡嗡声是由于其铁芯(包括紧密绕在铁芯上的绕组)随着交流电流的变化而发生的磁通密度的变化引起的。变压器主要由铁芯和绕组组成,当变压器开启时,电流流经绕组,并且由于绕组中的漏电感,电流会引起绕组周围区域的磁场。这个磁场会进一步传导到铁芯中,导致其产生相应的磁场。由于变压器工作的基本原理是利用磁场变压,所以当以上的磁场在一定频率下变化时,会产生相应的声音。
铁芯和绕组都是变压器的重要结构组成部分。铁芯在电工应用中主要功能是集中和引导磁通,以确保绕组的电流流动。由于铁芯是由许多薄的硅钢片组成,因此存在一定的空气隙及空隙,这些都可能影响其结构以及在磁区变化时发出的嗡嗡声。同时,变压器的绕组也会影响嗡嗡声的产生。绕组的电阻和电感都会影响嗡嗡声的产生,绕组中的线圈材料和绕组方式的不同,也会影响变压器嗡嗡声的产生。
变压器嗡嗡声会对变压器本身产生一定的影响。第一个是电流损失,由于变压器的嗡嗡声是变压器中磁场的变化引起的,因此在变压器中产生的涡流和剩余磁通都会导致电流损失。其次是振动,由于变压器中产生的声音会导致变压器的振动,从而导致变压器产生机械应力,并可能在长期运行中引起设备故障。最后,变压器是否有嗡嗡声也可能意味着其工作状态是否正常,因此需要进行定期维护和检测。
为了减少变压器的嗡嗡声,通常可以采取以下几个方面的措施:
(1)改善变压器外壳、机械固定和绝缘层等声学条件,降低振动声和空气声的传递。
(2)改善铁心空气隙和接合方式,降低磁通激励过程中产生的噪声。
(3)提高绕组的绕制质量、材料性能和结构设计,降低电磁噪声和结构振动噪声。
(4)在变压器的设计中加入消噪器,通过外加磁场或声场的力作用,降低变压器噪声。