Trafolardaki Gürültünün Kaynakları

Trafolar çalışma esnasında birtakım sebepten ötürü gürültü oluştururlar. Alçak frekanslar, çekirdek gürültüsü, yük gürültüsü, fan ve pompa gürültüsü olmak üzere trafolardaki gürültü kaynaklarını sizler için inceledik.

A- A+

11.01.2017 tarihli yazı 21613 kez okunmuştur.

Alçak Frekanslar

Soğutucu fanların ve pompa seslerinin aksine bir trafodan yayılan ses, kendi doğasında olan bir ses tınısıdır. Güç devrelerinin harmoniklerinden bile meydana gelebilirler. Genellikle trafo gürültüsünün ağırlıklı olarak çekirdeğinden kaynaklandığı bilinmektedir.

"Alçak frekans gürültüsünün doğal tınısı ya da vızıltısı, diğer kaynaklardan gelen genişbandlı yüksek frekans gürültülerini yumuşatmaktan daha da zordur. Bu da alçak frekansın daha az zayıflayarak ileri yayılmasındandır. Ayrıca, sesin tınısı, genişbandlardan hatta yüksek çevre gürültüsü seviyelerinden bile daha şiddetli olarak algılanabilir. Bu düşük zayıflama birleşimi ve yüksek algılama gürültü tınısını trafo etrafındaki mahalle sakinleri için büyük bir sorun haline getirmektedir."

Bu sorunu çözmek için çok sayıda gürültü kuralları para cezalarını ya da ses tınısı için daha katı gereklilikler dayatmalı Trafodaki ana gürültü kaynağı çekirdek olsa bile sarmallar içerisindeki elektromanyetik güç tarafından asıl neden olunan yüksek sesin, düşük ses seviyeli trafolarda ciddi bir etkisi olabilir. Çekirdek gürültüsü, 100 Hz ve 600 Hz arasındaki orta seviye frekanslarına baskın gelirken, soğutma ekipmanları (fanlar-pompalar) sesi genellikle ses spektrumunun çok düşük ve çok yüksek frekans sonlarını baskılamaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Elektriksel Gürültüyü Durdurmanın 4 Pratik Yolu

Çekirdek Gürültüsü

Bir demir şerit manyetiklendiğinde, boyutlarında çok küçük bir değişikliğe uğrar. Bu olaya manyetostriksiyon (manyetik büzülme) denir. Boyutlarındaki değişim, manyetik akı yönünün bağımsızlığıdır. Bunun sonucunda satır frekansında iki kez meydana gelir. Çünkü manyetik büzülme eğrisi doğrusal değildir. Çift sayıların daha yüksek harmonikleri, daha yüksek indüksiyon seviyelerindeki çekirdek titreşim sonuçlanmalarında görülmüştür (1.4 T seviyesi üzerinde).

Akış yoğunluğu, çekirdek meteryali, çekirdek geometrisi ve uyarma gerilimi dalga formları, trafo çekirdeği ses seviyelerinin büyüklük ve frekans içeriklerini etkileyen faktörlerdir. Çekirdek içerisinde ve hazne duvarlarındaki kadar iyi yapılandırılan trafo montajındaki mekanik yankılaşım trafo titreşimlerindeki büyüklük üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Bunun sonucunda da akustik gürültü üzerinde meydana gelir.

Yük Gürültüsü

Yük akımları tarafından üretilen sızıntı alanlarından kaynaklanan elektromanyetik kuvvetlere bağlı olarak hazne duvarları içerisindeki titreşimler, manyetik kalkanlar ve trafo sarmalları yük gürültüsüne sebep olmaktadır. Bu elektromanyetik kuvvetler, yük gürültüsünün karesi ile orantılıdır.

"Yük sesi ağırlıklı olarak trafo sarmallarının eksensel ve dairesel titreşimleri sonucu oluşur."

Fakat, sınırlı olarak dizayn edilmiş manyetik kalkan, trafo içerisindeki önemli bir ses kaynağı olabilmektedir. Hazne duvarlarına sabit bir bağlamayla katmanlı manyetik kalkanların sert bir tasarımı, boylu boyunca yük sesi seviyelerindeki etkilerini büyük ölçüde azaltabilir. Yük sesi frekansı çoğunlukla güç frekansının iki katıdır. Katmanlı manyetik kalkanların uygun bir mekanik dizaynı, hazne duvarları içerisindeki yankılanma oluşmasından kaçınmada yardımcı olabilir. Operasyonlar sırasında daha yüksek ses seviyelerine neden olabilecek doygunluktan kaçınmak için aşırı yüklemelerin etkileri de manyetik kalkanların dizaynlarında hesaba katılmalıdır.

Çok büyük bobinler hariç tutularak yapılan çalışmalar, dairesel titreşimlerin sarmalların gürültüsüne herhangi önemli bir katkıda bulunmadığını göstermektedir.

►İlginizi Çekebilir: Dağıtım Trafolarının Seçimi

Sıkıştırıcı elektromanyetik kuvvetler eksensel titreşimler üretmekte ve bunun sonucunda yetersiz desteklenmiş sarmallar içerisindeki başlıca bir ses kaynağı olabilmektedir. Bazı durumlarda sarmal kelepçeleme sistemlerinin doğal mekanik frekansı elektromanyetik kuvvetle yankılanma eğilimine girebilir. Bu gibi durumlarda, sarmal sistemin sönümlenmesi etkilerin minimuma indirilmesini gerektirebilir. Yük akımı içerisindeki harmoniklerin varlığı ve herşeyden önemli olarak doğrultucu trafo içerisindeki voltaj, harmonik frekansların iki katı kadar titreşim üretebilirler ve bunun sonucunda trafonun tüm ses seviyesi içerisinde oldukça büyük bir artış meydana gelebilir.
Onlarca yıldır, yük sesinin toplam trafo gürültüsüne katkısı ölçülü olarak kalmaktadır.

Fakat, elektromanyetik merkezinin yüke bağlı sarmal gürültüsü, düşük indüksiyon seviyeleri ve düşük ses seviyeli teknik özelliklerine sahip geliştirilmiş çekirdek tasarımlarıyla dizayn edilmiş trafolar içerisinde trafonun tüm ses seviyelerine önemli bir katkı sağlayıcı durumuna gelebilir.

Bir çok durumda olduğu gibi, sarmal gürültünün ses gücü, çekirdek gürültüsünün yalnızca bir kaç desibel altındadır.

Fan ve Pompa Gürültüsü

Güç trafoları, çekirdek, bobinler ve trafonun diğer metal gövde elemanları içerisindeki kayıplarda dolayı oldukça ısı üretirler. Bu ısı, radyatörler ya da soğutucular üzerinden hava akışı yapılan fanlar tarafından ortadan kaldırılır. Soğutucu fanlar tarafından üretilen gürültüler doğada çoğunlukla genişbandlarda bulunmaktadır.

Soğutucu fanlar, daha alt kategorideki trafolar ve çekirdek indüksiyon seviyeleri daha düşük olarak faaliyet gösteren trafolardaki toplam gürültü miktarına daha fazla katkıda bulunmaktadır. Toplam fan gürültü çıkışına etkileyen faktörler; kanat çevresel hızı, kanat tasarımı, fan sayıları ve radyatörlerin düzenlemeleridir.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal