Automatische laagfrequente transformatorruisdetectie- Yozea Electronic Co.,LTD

Automatische laagfrequente transformatorruisdetectie

Detectie van laagfrequente ruis is een essentieel probleem voor vermogenstransformatoren. Het geluid dat tijdens de werking van transformatoren wordt gegenereerd, is voornamelijk te wijten aan dynamische veranderingen in geluidsdrukniveaus. De methode die in dit document wordt voorgesteld, heeft tot doel automatisch laagfrequente ruis te detecteren die afkomstig is van vermogenstransformatoren door frequentieanalyse toe te passen. Deze techniek is gebaseerd op het gebruik van een speciale sensor voor detectie van laagfrequente ruis. Het omvat twee fasen: een voorverwerkingsfase en een classificatiefase, waarbij algoritmen voor machine learning worden gebruikt. De nauwkeurigheid van de voorgestelde techniek is getest in een testbed in de echte wereld. De resultaten geven aan dat de methode voldoet aan de gewenste parameters en een nauwkeurigheid van meer dan 97% biedt.

De voorgestelde methode is gebaseerd op het analyseren van de frequentiespectra van het geluidsdrukniveau gegenereerd door vier representatieve transformatoren. De bestudeerde transformatoren hebben verschillende schijnbare vermogens en verschillende constructies. De amplitudes van de spectra worden afzonderlijk geanalyseerd op achtergrondruis op geselecteerde meetpunten. De amplitudes worden vervolgens geclassificeerd in de juiste frequentie-intervallen. De resultaten laten zien dat de transformatoren geen noemenswaardige hoorbare ruis genereren. Het A-gewogen geluidsniveau kwam in geen van de onderzochte transformatoren boven de 60 dBA uit.

De 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 laagfrequente transformator is een apparaat dat energie uitzendt door middel van elektromagnetische inductie. Het heeft een kleinere structurele omvang en lagere antenneverliezen omdat het op een lagere frequentie werkt. Het wordt gebruikt voor verschillende passieve circuits, zoals de return-loss-brug. De belangrijkste toepassing is in de energie-industrie.

Het kernmateriaal van laagfrequente transformatoren is over het algemeen siliciumstaalplaat met hoge permeabiliteit. De kern is gelamineerd in paden met hoge weerstand om hysteresis en wervelstroomverliezen te minimaliseren. De kernen zijn ook gemaakt van materiaal met een lagere gevoeligheid om een hogere soortelijke weerstand mogelijk te maken. Bovendien verhoogt de vernis tussen de laminaten van de kern de serielekinductie.

De primaire en secundaire wikkelingen van de transformator zijn elektrisch geïsoleerd van de gedeeltelijke kern. De gedeeltelijke kern is gemaakt van ferromagnetisch materiaal. De windingen van de spoel zijn klein. De magnetiserende reactantie is evenredig met de werkfrequentie. Om koperverliezen te minimaliseren, wordt de magnetiseringsstroom verminderd.

Daarnaast zorgt een transformator met een grote massa voor een vliegwieleffect. Door dit effect kan de omvormer lange tijd stroomstoten aan. De kern van de transformator heeft een hoge soortelijke weerstand die wervelstroomverliezen vermindert. De massa helpt ook warmte af te voeren. Het wordt aanbevolen dat de afstand tussen de transformatoren en de geluidsbron 50 m bedraagt. De afstand van 75 en 100 m bleek geen effect te hebben op de amplitudes van de spectra.