CN103258630B - 低噪音变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低噪音变压器，包括外壳、第一铁芯、第二铁芯；所述第一铁芯与第二铁芯的材料、尺寸完全一致，且第一、第二铁芯上绕置的初级线圈、次级线圈均对应相同；所述第一铁芯、第二铁芯的输入端分别配有第一初级移相器、第二初级移相器；所述第一初级移相器使第一铁芯的输入电流相位滞后于输入电压90°；所述第二初级移相器使第二铁芯的输入电流相位超前于输入电压90°；所述第一、第二初级移相器的输入端并联于输入零火线；所述第一、第二铁芯的输出端分别引出一对输出零火线。该变压器所产生的噪音量极低，可以明显改善变压器附近居民的生活环境。
Description
技术领域
本发明涉及电力设施领域，特别地，是涉及一种低噪音变压器。
背景技术
电力变压器是一种电力设施的基础设备，一般采用铁芯变压器，其功率很大。由于铁芯变压器通过交变磁场获得变压效果，而变压器的铁芯又是由硅钢片堆叠而成的，因此，当铁芯中的磁场以50HZ的频率交变时，硅钢片由于磁致伸缩效应，将以50HZ的频率发生连续振动，从而产生一个低沉的噪音，该噪音严重影响变压器周边居民的日常生活。
对于该问题，目前的方法是通过改善硅钢片之间的绝缘材质以及改善变压器壳的吸音能力，来尽可能地降低噪音；然而，这方面的改善收到了现有材料和工艺的限制，始终不能获得优越的效果，目前，变压器附近的噪音仍然很大，严重困扰着居民。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低噪音变压器，该变压器所产生的噪音量极低，可以明显改善变压器附近居民的生活环境。
本发明解决技术问题所采取的技术方案是：该低噪音变压器包括外壳、第一铁芯、第二铁芯；所述第一铁芯与第二铁芯的材料、尺寸完全一致，且第一、第二铁芯上绕置的初级线圈、次级线圈均对应相同；所述第一铁芯、第二铁芯的输入端分别配有第一初级移相器、第二初级移相器；所述第一初级移相器使第一铁芯的输入电流相位滞后于输入电压90°；所述第二初级移相器使第二铁芯的输入电流相位超前于输入电压90°；所述第一、第二初级移相器的输入端并联于输入零火线；所述第一、第二铁芯的输出端分别引出一对输出零火线。
作为优选，所述第一铁芯、第二铁芯的输出端分别通过第一次级移相器、第二次级移相器后再引出输出零火线；所述第一次级移相器使第一铁芯的输出电流相位超前于输出电压90°；所述第二次级移相器使第二铁芯的输出电流相位滞后于输出电压90°；进一步地，由所述第一次级移相器、第二次级移相器分别引出的零火线相互合并。
作为优选，所述外壳的内部由水平隔板分成上下两个等体积的腔体，两个所述腔体内分别设置所述第一、第二铁芯；且所述外壳的上下两个底面水平向外延伸，形成凸檐；进一步地，所述外壳侧壁的厚度小于所述隔板以及外壳上下底面的厚度。
作为优选，所述第一、第二铁芯的中心距离小于1m。
本发明的有益效果：本低噪音变压器在工作时，由于移相器的作用，设置于同一外壳内的第一铁芯、第二铁芯的输入电流的相位差为180°，这使得第一铁芯的振动到达波峰时，第二铁芯的振动恰好到达波谷，由于声波速度为340m/s，而噪音频率为50Hz，因此，波长约为6.8m，远大于两铁芯之间的距离，因此，从远处任何点上观测变压器，由第一铁芯、第二铁芯分别传播来的噪音路程之差，在考虑波长问题时可以忽略不计，而波长问题等价于相位问题，于是，从远处任何点上观测变压器，由第一铁芯、第二铁芯分别传播来的噪音相位差约等于180°，这就使得由第一铁芯、第二铁芯分别传播来的噪音相互抵消，从而在极大程度上降低了噪音。
附图说明
图1是本低噪音变压器的一个实施例示意图。
图2是本低噪音变压器的外壳的一个实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
在图1所示的实施例中，该变压器的内部包括有第一铁芯1、第二铁芯2；所述第一铁芯1与第二铁芯2的材料、尺寸完全一致，且第一、第二铁芯上绕置的初级线圈、次级线圈均对应相同。
所述第一铁芯1的输入端配有第一初级移相器3，该第一初级移相器3为电感性器件，可使电流滞后电压90°；第一铁芯1的输出端配有第一次级移相器5，该第一次级移相器5为电容性器件，使电流超前电压90°，第一次级移相器5的配置可使得通过第一铁芯1后最终输出的电流相位与不设置第一初级移相器3、第一次级移相器5的情况一致，这可以使得整个电网的功率因素不至于下降，并且也为第一铁芯1和第二铁芯2的输出合并作准备。
所述第二铁芯2的输入端配有第二初级移相器4，该第二初级移相器4为电容性器件，可使电流超前电压90°；第二铁芯2的输出端配有第二次级移相器6，该第二次级移相器6为电感性器件，使电流滞后电压90°，第二次级移相器6的配置，同样可使得通过第二铁芯2后最终输出的电流相位与不设置第二初级移相器4、第二次级移相器6的情况一致。
所述第一、第二初级移相器3、4的输入端并联至输入零火线，则第一铁芯1的输入电流将滞后于第二铁芯2的输入电流180°相位，也就是，第一铁芯1中的输入达到波峰时，第二铁芯2的输入恰处于波谷；因此，第一铁芯1、第二铁芯2的机械振动亦相差180°相位，即由第一铁芯1、第二铁芯2分别产生的声波相差180°相位；由于声波速度为340m/s，而噪音频率为50Hz，因此，波长约为6.8m，远大于两铁芯之间的距离，因此，噪音分别从第一铁芯1、第二铁芯2传播到远处任意一点的音程之差，相对于波长可以忽略，因此，在考虑波长问题时，该音程之差可忽略不计，而波长问题等价于相位问题，因此，从远处任何点上观测变压器，由第一铁芯1、第二铁芯2分别传播来的噪音相位差约等于180°，这就使得由第一铁芯、第二铁芯分别传播来的噪音相互抵消，从而在极大程度上降低了噪音。
这里，关于噪音的抵消，为了便于进一步理解，在此进一步解释：声音的产生是由于空气的振动，而空气振动是一种纵波，波峰波谷的间隔，实质上是沿声音传播方向上空气密度的稀疏区和密集区的间隔；所述稀疏区和密集区是由于声能拉伸和挤压空气所致；而本发明中，第一铁芯产生的噪音在传播路线上拉伸空气处，恰好是第二铁芯产生的噪音在传播路线上挤压空气处，因此，两个力的作用相互抵消，从而消除了噪音。
对于变压器的所述外壳，它的一个实施例如图2所示，外壳7内部由水平隔板72分成上下两个等体积的腔体，两个所述腔体内分别设置所述第一1、第二铁芯2；且所述外壳7的上下两个底面水平向外延伸，形成凸檐71。在此情况下，由外壳7的侧壁传出的、由第一、第二铁芯1、2分别产生的噪音，大部分被约束在水平方向对外传播，而在水平方向，第一、第二铁芯1、2关于隔板72是对称的，因此，在水平方向上各个位置，分别由第一、第二铁芯1、2产生的噪音的音程差接近于零，这可以使得水平方向上各个位置上的、分别由第一、第二铁芯1、2产生的噪音的相位差逼近于180°。
由此，对于水平方向，噪音的抵消效果优良，故而，在制造外壳7时，对于侧壁的厚度，可以从节约的角度适当减小，因此，设计时，可使所述外壳侧壁的厚度小于所述隔板72以及外壳7上下底面的厚度。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低噪音变压器，其特征在于：该低噪音变压器包括外壳、第一铁芯（1）、第二铁芯（2）；所述第一铁芯与第二铁芯的材料、尺寸完全一致，且第一、第二铁芯上绕置的初级线圈、次级线圈均对应相同；所述第一铁芯（1）、第二铁芯（2）的输入端分别配有第一初级移相器（3）、第二初级移相器（4）；所述第一初级移相器（3）使第一铁芯（1）的输入电流相位滞后于输入电压90°；所述第二初级移相器（4）使第二铁芯（2）的输入电流相位超前于输入电压90°；所述第一、第二初级移相器（3、4）的输入端并联于输入零火线；所述第一、第二铁芯（1、2）的输出端分别引出一对输出零火线；所述第一铁芯（1）、第二铁芯（2）的输出端分别通过第一次级移相器（5）、第二次级移相器（6）后再引出输出零火线；所述第一次级移相器（5）使第一铁芯（1）的输出电流相位超前于输出电压90°；所述第二次级移相器（6）使第二铁芯（2）的输出电流相位滞后于输出电压90°。
2.根据权利要求1所述的低噪音变压器，其特征在于：由所述第一次级移相器（5）、第二次级移相器（6）分别引出的零火线相互合并。
3.根据权利要求1所述的低噪音变压器，其特征在于：所述外壳（7）的内部由水平隔板（72）分成上下两个等体积的腔体，两个所述腔体内分别设置所述第一、第二铁芯（1、2）；且所述外壳的上下两个底面水平向外延伸，形成凸檐（71）。
4.根据权利要求3所述的低噪音变压器，其特征在于：所述外壳（7）侧壁的厚度小于所述隔板（72）以及外壳（7）上下底面的厚度。
5.根据权利要求1-4中任意一条所述的低噪音变压器，其特征在于：所述第一、第二铁芯（1、2）的中心距离小于1m。
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