变压器铁心结构模态与噪声影响探讨.ppt

ACTRAN 变压器铁心结构模态与噪声影响分析 李奇 总经理 变压器铁心结构模态研究背景 变压器组成部件包括器身(铁心、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。 铁心结构模态分析 ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM ACTRAN Acoustics ACTRAN DGM ACTRAN VI ACTRAN for NASTRAN 研究目标 研究变压器铁心柱结构模态（250Hz以内）与噪声的关系 状态A：铁心柱被夹紧 状态B：连接松动 结果分析 状态A：铁心柱被夹紧 模态阶数 固有频率 第一阶 37Hz 第二阶 68Hz 第三阶 76Hz 第四阶 171Hz 第五阶 232Hz 状态A：铁心柱被夹紧 第一阶模态振动形式：37Hz 状态A：铁心柱被夹紧 第二阶模态振动形式：68Hz 状态A：铁心柱被夹紧 第三阶模态振动形式：76Hz 状态A：铁心柱被夹紧 第四阶模态振动形式：171Hz 状态A：铁心柱被夹紧 第五阶模态振动形式：232Hz 结果分析 状态B：铁心柱连接松动情况 模态阶数 状态B：连接松动 状态A：铁心柱被夹紧 第一阶 92.6Hz 37Hz 第二阶 126Hz 68Hz 第三阶 153.6Hz 76Hz 第四阶 220Hz 171Hz 第五阶 236Hz 232Hz 第六阶 237Hz — 状态B：连接松动 第一阶模态振动形式：92.5Hz 状态B：连接松动 第二阶模态振动形式：126Hz 状态B：连接松动 第三阶模态振动形式：153.6Hz 状态B：连接松动 第四阶模态振动形式：220Hz 状态B：连接松动 第五阶模态振动形式：236Hz 状态B：连接松动 第六阶模态振动形式：237Hz 模态频率对噪声的影响 研究对象为铁心柱 由电磁分析软件Infloytica-Magnet提供相似铁心柱的总力和总力矩。 铁心结构振动辐射噪声分析 ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM ACTRAN Acoustics ACTRAN DGM ACTRAN VI ACTRAN for NASTRAN 声压级分布云图 100Hz声压级云图分布 状态A：铁心柱被夹紧 状态B：连接松动 2 1 1 2 3 3 模态频率对辐射噪声量级的影响 提高6.2dB 当模态频率与100Hz基频接近，辐射噪声量级提高6.2dB！ 5dB 总结 介绍变压器铁心柱结构的模态分析结果； 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； 研究模态与基频频率接近时，辐射噪声量级的改变。 谢 谢！ * * 由于磁致伸缩的变化周期恰恰是工频电源周期的一半，所以磁致伸缩引起的电力变压器本体的振动与噪声以两倍电源频率即100 Hz为其基频。 * 如果是三维结构在无约束边界条件下的模态分析，前6阶应该接近于0，是所谓的刚体模态。真正的第一阶模态应该是第七阶 * * * 由于磁致伸缩的变化周期恰恰是工频电源周期的一半，所以磁致伸缩引起的电力变压器本体的振动与噪声以两倍电源频率即100 Hz为其基频。 * 如果是三维结构在无约束边界条件下的模态分析，前6阶应该接近于0，是所谓的刚体模态。真正的第一阶模态应该是第七阶 *