CN204516562U - 一种电力变压器有源降噪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电力变压器有源降噪装置，其与电力变压器相配合，包括用于至少一接收电力变压器发出的第一噪声信号的第一声压传感器；至少一用于发出第二噪声信号的扬声器；以及设置于第一声压传感器与扬声器之间的噪声控制器；其中，第一噪声信号与第二噪声信号的频率相同且振幅相等，第一噪声信号与第二噪声信号的相位相反。实施本实用新型，其结构简单、重量轻、体积小，且对中低频段噪声的控制效果更加明显、实时性更强。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统有源主动降噪技术领域，尤其涉及一种电力变压器有源降噪装置。
背景技术
随着电力行业的高速发展，作为变电设备噪声的主体——电力变压器的噪声污染问题，正在逐步显现出来，已经影响了居民的生活，因此降低电力变压器噪声已引起各方重视和关注。
目前，非晶合金变压器广泛的应用于电力领域，其继承了干式变压器的易维护，小体积，安全可靠等优点，同时还具有突出的节能效果。非晶合金变压器的噪声主要由两部分组成：变压器本体噪声及辅助冷却装置噪声；其中，本体噪声为变压器噪声的主要成分，包括铁心、绕组、油箱（包括磁屏蔽等）等因素产生的噪声；冷却装置噪声包括风扇和油泵噪声。
对于非晶合金变压器的噪声控制一般采用为无源控制技术，其主要表现为通过改进材料和设计得到降低变压器铁心产生的噪声，从而降低变压器本体噪声；通过降低设备本身的噪声、有效地隔绝传播路径以实现冷却设备噪声；采用减振、隔声和吸声等措施降低自油箱向外辐射噪声，从而在声音的传播途径方面降低变压器噪声。
采用上述一种或多种表现形式来控制非晶合金变压器的噪声，其优点在于系统实现简单，且稳定性好，对中、高频噪声控制尤为有效，但缺点在于由于低频噪声本身具有声波长、衰减慢及穿透力强，因此对低频噪声控制的效果不太明显。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力变压器有源降噪装置，其结构简单、重量轻、体积小，且对中低频段噪声的控制效果更加明显、实时性更强。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电力变压器有源降噪装置，其与电力变压器相配合，包括：
至少一用于接收所述电力变压器发出的第一噪声信号的第一声压传感器；
至少一用于发出第二噪声信号的扬声器；以及
设置于所述第一声压传感器与所述扬声器之间的一噪声控制器；
其中，所述第一噪声信号与所述第二噪声信号的频率相同且振幅相等，所述第一噪声信号与所述第二噪声信号的相位相反。
其中，所述噪声控制器通过功率放大器驱动每一扬声器发出所述第二噪声信号。
其中，所述有源降噪装置还包括至少一第二声压传感器，其中，每一第二声压传感器均具有用于接收其对应扬声器与所述电力变压器二者相叠加的噪声信号的输入端，以及均具有用于将所述相叠加的噪声信号作为输出误差信号输出且与所述噪声控制器相连的输出端。
其中，所述噪声控制器通过功率放大器驱动所述扬声器工作。
其中，所述噪声控制器包括数字信号处理器、A/D转换芯片和D/A转换芯片。
其中，所述噪声控制器还包括信号分析仪。
其中，所述有源降噪装置靠近所述电力变压器远离其风扇或油泵的一端设置。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
在本实用新型实施例中，由于有源降噪装置由第一声压传感器、扬声器及噪声控制器组成，其结构简单、重量轻、体积小，且利用扬声器发出一种频率与电力变压器产生的第一噪声信号相同，振幅相等，但相位相反的第二噪声信号来对第一噪声信号进行抵消及抑制，从而达到对中低频段噪声的控制效果更加明显、实时性更强的目的，并节省了隔音材料。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
图1为本实用新型实施例提供的电力变压器有源降噪装置的控制原理图；
图2为本实用新型实施例提供的电力变压器有源降噪装置应用场景中第一噪声信号的波形图；
图3为本实用新型实施例提供的电力变压器有源降噪装置应用场景中第二噪声信号的波形图；
图4为本实用新型实施例提供的电力变压器有源降噪装置应用场景中误差信号的波形图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
发明人发现有源噪声控制技术提供了很好的低频噪声控制方案，通过两列频率相同、相位差固定的声波的相消性干涉来消除噪声，即利用次级声源发出一种频率与噪声相同，振幅大小相等，相位相反的声音对噪声进行抵消从而抑制噪声。该技术与传统的无源噪声控制技术比较，其对中低频段噪声的控制效果更加明显、实时性更强、同时具有重量轻、体积小等优点，有较高的工程应用价值。因此发明人基于有源噪声控制技术开发出一套降噪装置。
如图1所示，为发明人在本实用新型实施例中提供的一种电力变压器有源降噪装置，其与电力变压器相配合，包括：
至少一用于接收电力变压器发出的第一噪声信号的第一声压传感器1；
至少一用于发出第二噪声信号的扬声器2；以及
设置于第一声压传感器1与扬声器2之间的一噪声控制器3；
其中，第一噪声信号与第二噪声信号的频率相同且振幅相等，第一噪声信号与第二噪声信号的相位相反。
应当说明的是，每一第一声压传感器1采集的第一噪声信号均会转变成模拟电信号，通过噪声控制器3模数转换及数模转换，输出给扬声器2，此时噪声控制器3通过功率放大器驱动围绕布置于电力变压器周围的每一扬声器2发出第二噪声信号，从而实现噪声的消除及抑制。
应当说明的是，噪声控制器3包括数字信号处理器、A/D转换芯片和D/A转换芯片，还包括信号分析仪，这样使得输入信号和输出信号可以快速有效的进行自适应分析及匹配。
在一个实施例中，噪声控制器3采用美国德州仪器公司的型号为TMS320F28335数字信号处理器，型号为AD587的A/D转换芯片，型号为DAC7724的D/A转换芯片，型号为hantek DSO3064的信号分析仪。
为了更好地实现利用扬声器发出的第二噪声信号与电力变压器发出的第一噪声信号进行抵消及抑制，因此有源降噪装置还包括至少一第二声压传感器4，其中，每一第二声压传感器4均具有输入端和与噪声控制器3相连的输出端，第二声压传感器4的输入端接收对应扬声器2与电力变压器二者相叠加的噪声信号，第二声压传感器4的输出端将相叠加的噪声信号作为输出误差信号输出，这样使得噪声控制器3能根据第二声压传感器4输出的误差信号对第二噪声信号进行调整，从而使得第二声压传感器4处相叠加的噪声信号尽量小。
为了尽量避免被电力设备上的风扇或油泵产生的噪声影响，因此有源降噪装置应尽量靠近电力变压器远离其风扇或油泵的一端设置，从而尽可能的提高了噪声的消除及抑制效果。
噪声控制器3为整个装置的核心，其自适应算法的好坏是决定降噪效果的关键。在一个实施例中，第一声压传感器1拾取第一噪声信号作为噪声控制器3的输入（如图2所示），噪声控制器3通过内置算法计算驱动扬声器2所要发出的，该信号输出后经过功率放大器驱动扬声器2发声输出第二噪声信号（如图3所示），在第二声压传感器4处第一噪声信号与第二噪声信号相叠加，由第一声压传感器4采集相叠加的噪声信号并作为误差信号（如图4所示）输出到噪声控制器3中，该误差信号作为自适应计算的控制目标，对噪声控制器3输出给扬声器2的信号进行更新。
本实用新型实施例中的电力变压器有源降噪装置的工作原理为：电力变压器作为初级声源发出第一噪声信号，由第一声压传感器1采集第一噪声信号，所采集的第一噪声信号送入噪声控制器3中，通过噪声控制器3的自适应算法后产生输出信号送入功率放大器，经过功率放大器驱动后达到一定功率的电信号驱动作为次级声源的扬声器2发出声波输出第二噪声信号，此时次级声源与初级声源产生相消干涉，由第二声压传感器4收集相叠加的噪声信号作为误差信号送给噪声控制器3进行前馈控制，并通过自适应算法调节自适应滤波器系数，达到第一噪声信号与第二噪声信号之间高度匹配，使第二声压传感器4处相叠加的噪声信号尽量小。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
在本实用新型实施例中，由于有源降噪装置由第一声压传感器、扬声器及噪声控制器组成，其结构简单、重量轻、体积小，且利用扬声器发出一种频率与电力变压器产生的第一噪声信号相同，振幅相等，但相位相反的第二噪声信号来对第一噪声信号进行抵消及抑制，从而达到对中低频段噪声的控制效果更加明显、实时性更强的目的，并节省了隔音材料。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种电力变压器有源降噪装置，其与电力变压器相配合，其特征在于，包括：
至少一用于接收所述电力变压器发出的第一噪声信号的第一声压传感器（1）；
至少一用于发出第二噪声信号的扬声器（2）；以及
设置于所述第一声压传感器（1）与所述扬声器（2）之间的一噪声控制器（3）；
其中，所述第一噪声信号与所述第二噪声信号的频率相同且振幅相等，所述第一噪声信号与所述第二噪声信号的相位相反。
2.如权利要求1所述的有源降噪装置，其特征在于，所述噪声控制器（3）通过功率放大器驱动每一扬声器（2）发出所述第二噪声信号。
3.如权利要求2所述的有源降噪装置，其特征在于，所述有源降噪装置还包括至少一第二声压传感器（4）；其中，每一第二声压传感器（4）均具有用于接收其对应扬声器（2）与所述电力变压器二者相叠加的噪声信号的输入端，以及均具有用于将所述相叠加的噪声信号作为输出误差信号输出且与所述噪声控制器（3）相连的输出端。
4.如权利要求3所述的有源降噪装置，其特征在于，所述噪声控制器（3）包括数字信号处理器、A/D转换芯片和D/A转换芯片。
5.如权利要求4所述的有源降噪装置，其特征在于，所述噪声控制器（3）还包括信号分析仪。
6.如权利要求1至5中任一项所述的有源降噪装置，其特征在于，所述有源降噪装置靠近所述电力变压器远离其风扇或油泵的一端设置。
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|---|---|---|---|
| CN201520244534.9U CN204516562U (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种电力变压器有源降噪装置 |
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| CN201520244534.9U CN204516562U (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种电力变压器有源降噪装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN204516562U true CN204516562U (zh) | 2015-07-29 |
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ID=53714510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201520244534.9U Active CN204516562U (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种电力变压器有源降噪装置 |
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| CN (1) | CN204516562U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105551767A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-05-04 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种室内变压器通风降噪装置 |
| CN105575381A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-05-11 | 长沙学院 | 一种列车风冷变流器噪声有源控制的方法 |
| CN105635914A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-06-01 | 国家电网公司 | 一种用于户外变电箱的主动降噪装置 |
| CN108762168A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-06 | 温州电力设计有限公司 | 基于以噪治噪原理的新型变电站主动式有源降噪装置 |
| CN113686812A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-23 | 复旦大学 | 一种消除异路干涉噪声的气体传感方法及系统 |
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