变压器振动辐射噪声分析(李奇博士
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（3）对于带有气隙的铁心电抗器，则有气隙中漏磁引起的铁 心振动。
（4）变压器冷却风扇、油泵和散热器的振动。
2021/3/7
6
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Copyright Hi-KeyTechnology
变压器振动噪声传播途径
油浸变压器
2021/3/7
7
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Copyright Hi-KeyTechnology
影响铁心振动噪声的因素
2
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Copyright Hi-KeyTechnology
变压器内部构造
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器 油、油箱 和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气 道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。
▪ 变压器的铁心都是由厚度为0．27～0 35mm的硅钢片叠装而成，铁心 叠装好后，用夹铁和绑带夹紧。减少交变磁通在铁心中引起的损耗。
变压器噪声源分析
研究表明，变压器噪声主要是由变压器本体振动及其冷却装 置振动而产生的，它和变压器容量、硅钢片的材质、铁心结 构、磁通密度和冷却装置振动特性有关。
▪ （1）变压器本体磁致伸缩与磁通不均； ▪ （2）负载电流产生的漏磁场； ▪ （3）气隙中漏磁； ▪ （4）变压器冷却风扇、油泵和散热器。
2021/3/7
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声压级分布云图
100Hz
200Hz
2021/3/7
15
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场点网格云图
100Hz
200Hz
2021/3/7
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声压级响应
控制目标噪声所依据的标准
▪ 《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1-2002) ▪ 《工业企业噪声控制设计规范》 ▪ 《声学 低噪声工作场所设计指南 噪声控制规划》 (GB/T17249.1-1998
） ▪ 《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337—2008）
2021/3/7
4
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模型包含的单元与材料：
▪ 铁心柱：硅钢片与胶料混合材料
• 杨氏模量、泊松比、密度、阻尼
▪ 空气：
• 声速、密度
▪ 声学无限元
2021/3/7
13
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后处理设置
计算完成后可以提取不同类型结果
▪ 计算域内声压级分布云图 ▪ 场点网格云图 ▪ 任意场点声压级频谱曲线 ▪ 声压级指向性曲线 ▪ 声功率级频谱
2021/3/7
11
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载荷与边界条件
载荷：包括三个坐标轴方向的力及绕三个坐标轴转动的力矩 共6个分量，加载位置为结构的重心。
边界条件：铁心底面位移约束
2021/3/7
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计算域定义
利用声学有限元与无限元，建立铁心柱外部空气域。
2021/3/7
5
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变压器振动噪声问题
（1）变压器本体振动主要由铁心振动引起的。造成铁心振动 有两个因素：一是由硅钢片磁致伸缩而引起的铁心振动；二 是铁心接缝处磁力线发生畸变产生的纵牵力和铁心中磁通分 布不均在硅钢片间产生的侧推力。
（2）负载电流产生的漏磁场，在绕组导体之间、绕组之间、 绕组和铁心之间、绕组和油箱之间产生电磁力，引起绕组、 铁心、油箱的振动。
▪ 绕组是变压器的电路部分，用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。
2021/3/7
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Copyright Hi-KeyTechnology
变压器的振动噪声问题
随着城市建设规模的不断扩大和为了满足城市电网改造的需 要，某些中小变压器或组合式变压器及预装式变电站有时要 安装在靠近或直接安装在居民和商业区内。
FFT-ACTRAN
变压器振动辐射噪声分析 李奇 产品经理
2021/3/7
1
Copyright Hi-KeyTechnology
变压器的工作原理
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件。
▪ 初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通； ▪ 次级线圈中感应出电压（或电流）。
2021/3/7
ACTRAN Acoustics
ACTRAN VI
2021/3/7
10
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研究对象为铁心柱
研究对象
由电磁分析软件Infloytica-Magnet提供部件总力和总力矩。
注：Infloytica-Magnet可以计算节点瞬态、频域的力或力矩，也可以提取总力、总 力矩。本文计算取总力、总力矩。
2021/3/7
8
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Sds绝对是假的
么么么么方面
9
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ACTRAN与Infolytica-Magnet联合解决方案
ACTRAN for NASTRAN
ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM
场点频谱
指向性曲线
2021/3/7
17
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总结
介绍变压器结构的噪声问题； 利用ACTRAN与Infloytica-Magnet软件联合仿真，计算变压器结
构受电磁力作用产生的振动辐射噪声；
202ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/3/7
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（4）变压器冷却风扇、油泵和散热器的振动。
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变压器振动噪声传播途径
油浸变压器
2021/3/7
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影响铁心振动噪声的因素
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变压器内部构造
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器 油、油箱 和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气 道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。
▪ 变压器的铁心都是由厚度为0．27～0 35mm的硅钢片叠装而成，铁心 叠装好后，用夹铁和绑带夹紧。减少交变磁通在铁心中引起的损耗。
变压器噪声源分析
研究表明，变压器噪声主要是由变压器本体振动及其冷却装 置振动而产生的，它和变压器容量、硅钢片的材质、铁心结 构、磁通密度和冷却装置振动特性有关。
▪ （1）变压器本体磁致伸缩与磁通不均； ▪ （2）负载电流产生的漏磁场； ▪ （3）气隙中漏磁； ▪ （4）变压器冷却风扇、油泵和散热器。
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声压级分布云图
100Hz
200Hz
2021/3/7
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场点网格云图
100Hz
200Hz
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声压级响应
控制目标噪声所依据的标准
▪ 《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1-2002) ▪ 《工业企业噪声控制设计规范》 ▪ 《声学 低噪声工作场所设计指南 噪声控制规划》 (GB/T17249.1-1998
） ▪ 《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337—2008）
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模型包含的单元与材料：
▪ 铁心柱：硅钢片与胶料混合材料
• 杨氏模量、泊松比、密度、阻尼
▪ 空气：
• 声速、密度
▪ 声学无限元
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后处理设置
计算完成后可以提取不同类型结果
▪ 计算域内声压级分布云图 ▪ 场点网格云图 ▪ 任意场点声压级频谱曲线 ▪ 声压级指向性曲线 ▪ 声功率级频谱
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载荷与边界条件
载荷：包括三个坐标轴方向的力及绕三个坐标轴转动的力矩 共6个分量，加载位置为结构的重心。
边界条件：铁心底面位移约束
2021/3/7
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计算域定义
利用声学有限元与无限元，建立铁心柱外部空气域。
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变压器振动噪声问题
（1）变压器本体振动主要由铁心振动引起的。造成铁心振动 有两个因素：一是由硅钢片磁致伸缩而引起的铁心振动；二 是铁心接缝处磁力线发生畸变产生的纵牵力和铁心中磁通分 布不均在硅钢片间产生的侧推力。
（2）负载电流产生的漏磁场，在绕组导体之间、绕组之间、 绕组和铁心之间、绕组和油箱之间产生电磁力，引起绕组、 铁心、油箱的振动。
▪ 绕组是变压器的电路部分，用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。
2021/3/7
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Copyright Hi-KeyTechnology
变压器的振动噪声问题
随着城市建设规模的不断扩大和为了满足城市电网改造的需 要，某些中小变压器或组合式变压器及预装式变电站有时要 安装在靠近或直接安装在居民和商业区内。
FFT-ACTRAN
变压器振动辐射噪声分析 李奇 产品经理
2021/3/7
1
Copyright Hi-KeyTechnology
变压器的工作原理
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件。
▪ 初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通； ▪ 次级线圈中感应出电压（或电流）。
2021/3/7
ACTRAN Acoustics
ACTRAN VI
2021/3/7
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Copyright Hi-KeyTechnology
研究对象为铁心柱
研究对象
由电磁分析软件Infloytica-Magnet提供部件总力和总力矩。
注：Infloytica-Magnet可以计算节点瞬态、频域的力或力矩，也可以提取总力、总 力矩。本文计算取总力、总力矩。
2021/3/7
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Copyright Hi-KeyTechnology
Sds绝对是假的
么么么么方面
9
Copyright Hi-KeyTechnology
ACTRAN与Infolytica-Magnet联合解决方案
ACTRAN for NASTRAN
ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM
场点频谱
指向性曲线
2021/3/7
17
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总结
介绍变压器结构的噪声问题； 利用ACTRAN与Infloytica-Magnet软件联合仿真，计算变压器结
构受电磁力作用产生的振动辐射噪声；
202ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/3/7
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