磁致的案例
Simcenter變壓器磁致伸縮仿真
然而，設(shè)計(jì)人員在降低磁致伸縮引起的噪聲方面面臨許多挑戰(zhàn)。
變壓器的有源部件
變壓器由兩個(gè)主要有源部件組成：鐵芯和繞組。變壓器的鐵芯由一堆由高磁導(dǎo)率晶粒取向電工鋼板制成的硅鋼片組成。硅鋼片非常薄，但在其他兩個(gè)維度上可能相當(dāng)大。例如，圖1顯示了正在組裝的三相變壓器鐵芯中的硅鋼片。
圖1：分段式變壓器硅鋼片
圖2所示的繞組由纏繞在鐵芯上的銅或鋁導(dǎo)線制成，提供電輸入和輸出。繞組中的電流產(chǎn)生穿過鐵芯的磁場(chǎng)。
圖2：三相變壓器的三柱式鐵芯和繞組
噪音來源
變壓器中有許多噪聲源。其中一個(gè)來源是通過磁致伸縮改變磁場(chǎng)而改變鐵芯硅鋼片尺寸引起的振動(dòng)。
值得一提的是，電磁力（包括磁致伸縮力）具有基頻是工頻兩倍的諧波分量，基頻約為100Hz。因此，頻率范圍高達(dá)20 kHz的任何諧波都可能構(gòu)成可聽到的噪聲。
有幾個(gè)因素在降低噪音方面起作用。其中，不同硅鋼片材料和鐵芯的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生明顯的差異。因此，了解在實(shí)際操作條件下，材料特性和裝配形式對(duì)鐵芯的磁致伸縮效應(yīng)至關(guān)重要。
究竟什么是磁致伸縮？
作為簡短的背景介紹，磁致伸縮是磁性材料的一種特性，會(huì)使材料在磁場(chǎng)的影響下改變其物理尺寸。當(dāng)磁化場(chǎng)周期性變化時(shí)，鐵芯尺寸也會(huì)周期性變化。這種周期性變化會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)，從而產(chǎn)生噪音。
然而，關(guān)于磁致伸縮需要注意的一件事是，物理尺寸的變化是微小的，使得測(cè)量這種效應(yīng)非常困難。圖3中的圖表顯示了從測(cè)量中獲得的磁致伸縮蝴蝶曲線。在這里，磁致伸縮應(yīng)變會(huì)被測(cè)量幾個(gè)周期，并表示為隨磁場(chǎng)變化的函數(shù)。蝴蝶曲線圖表示應(yīng)變?yōu)橐粋€(gè)周期內(nèi)通量密度的變化。如圖所示，物理尺寸變化在微米/米的范圍內(nèi)。
圖3：磁致伸縮系數(shù)與磁通密度的關(guān)系
晶粒取向?qū)訅盒局械?em>磁致伸縮力
另一個(gè)復(fù)雜問題是變壓器行業(yè)使用晶粒取向電工鋼。這意味著材料的磁性是各向異性的。
展開 COMSOL磁致伸縮仿真
磁致伸縮換能器用于聲吶、聲學(xué)裝置、主動(dòng)振動(dòng)、位置控制和燃油噴射系統(tǒng)。在金屬無損檢測(cè)方面應(yīng)用的也比較多。
（1）模型介紹
線圈通入正弦脈沖激勵(lì)電流：
（2）仿真結(jié)果
應(yīng)力和形變分析
回波分析
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變壓器鐵心電磁振動(dòng)仿真及影響因素研究
韓芳旭等［3］基于磁致伸縮力-熱應(yīng)力比擬的數(shù)值計(jì)算方法建立電磁場(chǎng)數(shù)值模型，求解鐵心每個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)刻的磁密值，加載試驗(yàn)測(cè)得的硅鋼片磁致伸縮特性曲線，仿真得到鐵心每個(gè)時(shí)間步各個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁致伸縮力，導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)場(chǎng)計(jì)算模型中求得鐵心本體的振動(dòng)位移。在鐵心振動(dòng)模型的研究方面，朱葉葉等［4］、張黎等［5］建立了鐵心材料磁致伸縮的本質(zhì)模型，利用彈性力學(xué)原理描述硅鋼片材料的本構(gòu)關(guān)系，將不同磁感應(yīng)強(qiáng)度下的磁致伸縮應(yīng)變轉(zhuǎn)化為應(yīng)力，采用弱耦合的形式對(duì)鐵心應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。祝麗花［6］采用方圈法測(cè)試硅鋼片磁化特性以及材料的磁致伸縮數(shù)據(jù)，建立電磁-結(jié)構(gòu)耦合模型，仿真獲得了鐵心磁場(chǎng)與振動(dòng)位移。王佳音［7］詳細(xì)測(cè)量了多種取樣方向硅鋼片的磁化曲線與磁致伸縮曲線，獲得了比較詳細(xì)的材料各向異性數(shù)據(jù)，便于模擬各種情形下的仿真條件。張哲［8］建立了考慮材料磁致伸縮特性的磁-機(jī)械耦合模型，相比于硅鋼片電機(jī)，非晶合金電機(jī)鐵心振動(dòng)量更大，且磁致伸縮受應(yīng)力影響程度更加明顯。張鵬寧等［9］從直流偏磁機(jī)理和振動(dòng)噪聲基本原理著手，將電磁場(chǎng)、結(jié)構(gòu)力場(chǎng)和聲場(chǎng)進(jìn)行耦合計(jì)算完成直流偏磁下鐵心振動(dòng)和噪聲問題的研究，分析了偏磁狀態(tài)下鐵心本體的振動(dòng)情況，得到了一般性結(jié)論。祝麗花等［10］利用能量變分原理以強(qiáng)耦合方式描述鐵心磁場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)之間的關(guān)系，建立了電力變壓器鐵心磁致伸縮三維仿真模型，計(jì)算了鐵心在空載運(yùn)行時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布和振動(dòng)分布。魏亞軍等［11］、莫娟等［12］通過建立電磁場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的偏微分方程，研究了鐵心和繞組在不同負(fù)載條件下的磁通分布和應(yīng)力應(yīng)變。劉宏亮［13］提出在變壓器鐵心的接縫處，硅鋼片的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布較為復(fù)雜，在垂直硅鋼片材料軋制方向上，磁致伸縮增大了數(shù)十倍，比較合理地解釋了鐵心在接縫處振動(dòng)較大的問題。張鵬寧等［14］對(duì)比不同磁致伸縮數(shù)學(xué)模型，利用 COMSOL多場(chǎng)仿真軟件建立了一臺(tái)高壓電抗器鐵心本體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)計(jì)算模型。
展開 COMSOL變壓器噪聲仿真
鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場(chǎng)作用下，會(huì)發(fā)生微小變化即磁致伸縮，磁致伸縮使鐵心隨勵(lì)磁頻率變化做周期性振動(dòng)，鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。繞組產(chǎn)生振動(dòng)原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力，漏磁場(chǎng)也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場(chǎng)誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，該振動(dòng)幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān)，而與負(fù)載電流關(guān)系不大。電磁力(和振動(dòng)幅值)與電流平方成正比，而發(fā)射聲功率與振動(dòng)幅值平方成正比。
2. 模型介紹
如模型示意圖所示， 本模型為單相變壓器，電源電壓為25V正弦交流電，頻率為50Hz，初級(jí)線圈繞組數(shù)為300匝，求解變壓器在工作過程中由于軟鐵磁致伸縮所帶來的噪聲問題。
圖1 幾何模型示意圖
3. 物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置
本模型主要選擇了COMSOL中的磁場(chǎng)模塊、電路模塊、固體力學(xué)、壓力聲學(xué)模塊進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合，詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置如圖2所示。
圖2 詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置
4. 結(jié)果展示
圖3 繞組電流分布
圖4 鐵芯內(nèi)部磁場(chǎng)
圖5 鐵芯磁致伸縮變形
圖6 鐵芯周圍聲壓分布
圖7 鐵芯振動(dòng)動(dòng)圖
文章來源：iCAE
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【探討】10kV干式變壓器之我見——運(yùn)行中的噪音
（5）變壓器本身的鐵心發(fā)出過大的聲響，這是變壓器最主要的噪音來源，干變鐵心所用的材料目前來看主要還是硅鋼片，硅鋼片型號(hào)不同，質(zhì)量也不同，鐵心在導(dǎo)磁過程中會(huì)引起硅鋼片的磁致伸縮。
所謂硅鋼片的磁致伸縮就是當(dāng)鐵心勵(lì)磁時(shí)，沿磁力線方向硅鋼片的尺寸要增加，而垂直于磁力線方向硅鋼片的尺寸要縮小。當(dāng)鐵心中磁通密度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，每米長度下的硅鋼片磁致伸縮的尺寸一般為10 -7 ～10 -5 ｍｍ。
磁致伸縮使得鐵心隨著勵(lì)磁頻率的變化而周期地振動(dòng)。鐵心硅鋼片隨著勵(lì)磁的工頻電壓會(huì)發(fā)生100次的磁致伸縮。所以減小因硅鋼片磁致伸縮而引起的噪聲的方法有：
①使用優(yōu)質(zhì)硅鋼片。優(yōu)質(zhì)硅鋼片的含硅量較高，具有較好的磁致伸縮，磁致伸縮通常用ε 表示，它等于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片片長的變化量與片長的比值：ε ＝ΔＬ／Ｌ。
ε 大小取決于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，而冷軋取向硅鋼片可使97％的硅鋼片中的晶粒有最佳方向，故而ε 值較小，有利于降低變壓器噪聲。
②降低鐵心的磁通密度Ｂ。實(shí)驗(yàn)表明，一般磁通密度Ｂ 在1.5-1.8T 范圍內(nèi)，如果鐵心中的磁通密度Ｂ 降低0.1T，鐵心的噪聲可降低2 -3 個(gè)ｄＢ（W），不過這樣會(huì)增加變壓器制造成本。
③改變結(jié)構(gòu)。目前多數(shù)用的鐵心是疊片式的，搭接部位不好也會(huì)增加鐵心的噪音，而最新研制的立體型干式變壓器改變了傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)，這種鐵心采用三相對(duì)稱立體式結(jié)構(gòu)，采用卷繞方式?jīng)]有了搭接，使三相鐵心磁路對(duì)稱，三相電壓完全平衡，勵(lì)磁電流空載損耗顯著降低，從而使運(yùn)行噪聲更低。
1.2 變壓器外部結(jié)構(gòu)引起的噪音及解決方法
（1）干式變壓器一般都帶有風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，干式變壓器的異常噪音，也常常是風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的故障所引起的。
展開 電力變壓器直流偏磁振動(dòng)噪聲特征研究
鐵心的振動(dòng)是由硅鋼片的磁致伸縮效應(yīng)引起的。所謂磁致伸縮就是鐵心在勵(lì)磁時(shí)，沿磁力線方向硅鋼片的尺寸要增加，而垂直于磁力線方向硅鋼片的尺寸要減小。
它通過兩條途徑傳遞給油箱，一條是固體途徑傳遞——鐵心的振動(dòng)通過墊腳傳至油箱；另一條是液體途徑——鐵心的振動(dòng)通過絕緣油傳至油箱。繞組的振動(dòng)是由電磁力引起的，主要通過絕緣油傳至油箱。風(fēng)扇等冷卻裝置的振動(dòng)通過固體的途徑也會(huì)傳至變壓器油箱。變壓器箱體的振動(dòng)與噪聲傳遞原理示意圖如圖1所示。
圖1 變壓器振動(dòng)原理示意圖
1.2 變壓器偏磁振動(dòng)特征
由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個(gè)周期，變壓器正常工作時(shí)，勵(lì)磁電流在正負(fù)半周是對(duì)稱的，交流勵(lì)磁磁通在正負(fù)半周是對(duì)稱的，因而磁致伸縮位移在磁通變化的一個(gè)周期內(nèi)也是對(duì)稱的。所以，磁致伸縮引起的變壓器本體的振動(dòng)噪聲是以兩倍的電源頻率為基頻（100Hz）。
考慮到磁致伸縮的非線性，多級(jí)鐵心中心柱和鐵軛相應(yīng)級(jí)的截面積不同等原因以及外界干擾，使得變壓器鐵心振動(dòng)的噪聲頻譜中除了基頻噪聲之外，還產(chǎn)生有其頻率為基頻整數(shù)倍的高頻偶次波噪聲（如200Hz, 300Hz, 400Hz）。
在直流偏磁的情況下，勵(lì)磁電流會(huì)呈現(xiàn)出正負(fù)半波不對(duì)稱的形狀。與偏磁方向一致的半個(gè)周波大大增加，另外半個(gè)周波反而減小。在這種情況下，鐵心磁致伸縮位移在一個(gè)周波內(nèi)將出現(xiàn)不對(duì)稱，導(dǎo)致振動(dòng)噪聲中不僅含有偶次諧波，還會(huì)出現(xiàn)奇次諧波分量。
展開 電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，有時(shí)聽到"嘰"的噪音是什么引起的？
圖5 磁性體磁致伸縮（磁應(yīng)變）作用
磁性體是稱為磁疇的小范圍的集合體（圖5）。磁疇內(nèi)部的原子磁矩朝向相同，因此磁疇是一個(gè)自發(fā)磁化朝向恒定的微小磁鐵，但磁性體整體卻不會(huì)表現(xiàn)出磁鐵的特性。這是因?yàn)椋瑯?gòu)成磁性體的多個(gè)磁疇，其排列使自發(fā)磁化相互抵消，因此從表面上來看處于消磁狀態(tài)。
從外部對(duì)處于該消磁狀態(tài)的磁性體施加磁場(chǎng)時(shí)，各個(gè)磁疇會(huì)將自發(fā)磁化朝向統(tǒng)一為外部磁場(chǎng)方向，因此磁疇范圍會(huì)逐漸發(fā)生變化。該現(xiàn)象由磁疇間邊界——磁壁的移動(dòng)所引起。由此，隨著磁化的進(jìn)行，處于優(yōu)勢(shì)的磁疇逐漸擴(kuò)大其范圍，最終成為單一磁疇，并朝向外部磁場(chǎng)方向（飽和磁化狀態(tài)）。該磁化過程中，在原子水平下會(huì)發(fā)生微小的位置變化，而在宏觀水平下，則會(huì)表現(xiàn)為磁致伸縮，即磁性體的外形變化。
磁致伸縮導(dǎo)致的外形變化極其微小，約為原尺寸的1萬分之1～100萬分之1，但如圖5所示，在磁性體上繞有線圈的狀態(tài)下流過電流，當(dāng)施加所產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)時(shí)，磁性體將會(huì)反復(fù)伸縮，并產(chǎn)生振動(dòng)。為此，在功率電感器中，無法完全消除磁致伸縮所導(dǎo)致的磁性體磁芯振動(dòng)。功率電感器單體振動(dòng)水平雖小，但當(dāng)貼裝至基板上時(shí)，若其振動(dòng)與基板的固有振動(dòng)數(shù)一致，則振動(dòng)將會(huì)被放大，從而會(huì)聽到嘯叫。
振動(dòng)原因2：磁性體磁芯磁化導(dǎo)致相互吸引
磁性體被外部磁場(chǎng)磁化時(shí)將會(huì)表現(xiàn)出磁鐵性質(zhì)，從而與周圍磁性體相互吸引。圖6所示為全屏蔽型功率電感器示例。此為閉合磁路結(jié)構(gòu)的功率電感器，但鼓芯與屏蔽磁芯(環(huán)形磁芯)間設(shè)有間隙，噪音有時(shí)會(huì)從該處發(fā)出。繞組中流過交流電流時(shí)，因產(chǎn)生的磁場(chǎng)而被磁化的鼓芯與屏蔽磁芯將會(huì)因磁力而相互吸引，若該振動(dòng)在人耳可聽頻率范圍內(nèi)時(shí)，則會(huì)聽到噪音。
展開 配電變壓器的噪聲與振動(dòng)分析
結(jié)論
考慮硅鋼片的各向異性和磁致伸縮影響，分析了配電變壓器的噪聲和振動(dòng)性能。利用ANSYS軟件建立了基于三維有限元法的電磁-機(jī)械-聲場(chǎng)多物理工作流程。以某200kVA配電變壓器為例，分析了三維有限元工作流程。仿真結(jié)果與變壓器數(shù)據(jù)表數(shù)值吻合較好，驗(yàn)證了耦合仿真的有效性。所提出的仿真工作流程適合于變壓器噪聲和振動(dòng)的仿真，或有助于開發(fā)新的變壓器診斷方法。
文章來源：牛眼看變壓器
電力變壓器噪聲問題分析(產(chǎn)生原因/聽聲辯好壞/解決方法...)
一:降低變壓器本體噪聲
鐵心采取的技術(shù)措施
1：選用磁致伸縮ε小的優(yōu)質(zhì)硅鋼片優(yōu)質(zhì)硅鋼片提高了結(jié)晶方位的完整度，特殊涂層增加了其抗張力，從而降低了其磁致伸縮ε。在磁通密度為1.5T時(shí)，高晶粒取向硅鋼片的磁致伸縮ε只有一般硅鋼片的60%。因此，在相同磁密下，優(yōu)質(zhì)硅鋼片的磁致伸縮ε較小，產(chǎn)生的振動(dòng)也相應(yīng)較小，噪聲可降低2~4dB(A)。
2：降低鐵心的磁通密度B 鐵心的額定工作磁密B通常取決于噪聲及空載損耗的要求值。試驗(yàn)結(jié)果表明，額定磁密B在1.5~1.8T范圍內(nèi)，磁密每降低0.1T，鐵心的噪聲可降低2~3dB(A)。
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一:降低變壓器本體噪聲
鐵心采取的技術(shù)措施
1：選用磁致伸縮ε小的優(yōu)質(zhì)硅鋼片優(yōu)質(zhì)硅鋼片提高了結(jié)晶方位的完整度，特殊涂層增加了其抗張力，從而降低了其磁致伸縮ε。在磁通密度為1.5T時(shí)，高晶粒取向硅鋼片的磁致伸縮ε只有一般硅鋼片的60%。因此，在相同磁密下，優(yōu)質(zhì)硅鋼片的磁致伸縮ε較小，產(chǎn)生的振動(dòng)也相應(yīng)較小，噪聲可降低2~4dB(A)。
2：降低鐵心的磁通密度B 鐵心的額定工作磁密B通常取決于噪聲及空載損耗的要求值。試驗(yàn)結(jié)果表明，額定磁密B在1.5~1.8T范圍內(nèi)，磁密每降低0.1T，鐵心的噪聲可降低2~3dB(A)。
展開 干式變壓器運(yùn)行噪聲的原因及分析
五、從變壓器設(shè)計(jì)控制方法
變壓器本身的鐵心發(fā)出過大的聲響，這是變壓器最主要的噪音來源，干變鐵心所用的材料目前來看主要還是硅鋼片，硅鋼片型號(hào)不同，質(zhì)量也不同，鐵心在導(dǎo)磁過程中會(huì)引起硅鋼片的磁致伸縮。所謂硅鋼片的磁致伸縮就是當(dāng)鐵心勵(lì)磁時(shí)，沿磁力線方向硅鋼片的尺寸要增加，而垂直于磁力線方向硅鋼片的尺寸要縮小。
當(dāng)鐵心中磁通密度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，每米長度下的硅鋼片磁致伸縮的尺寸一般為10 -7 ～10 -5 ｍｍ。磁致伸縮使得鐵心隨著勵(lì)磁頻率的變化而周期地振動(dòng)。鐵心硅鋼片隨著勵(lì)磁的工頻電壓會(huì)發(fā)生100次的磁致伸縮。所以減小因硅鋼片磁致伸縮而引起的噪聲的方法有：
1、使用優(yōu)質(zhì)硅鋼片。優(yōu)質(zhì)硅鋼片的含硅量較高，具有較好的磁致伸縮，磁致伸縮通常用ε 表示，它等于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片片長的變化量與片長的比值：ε ＝ΔＬ／Ｌ。ε 大小取決于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，而冷軋取向硅鋼片可使97％的硅鋼片中的晶粒有最佳方向，故而ε 值較小，有利于降低變壓器噪聲。
2、降低鐵心的磁通密度B。實(shí)驗(yàn)表明，一般磁通密度Ｂ在1.5~1.8T 范圍內(nèi)，如果鐵心中的磁通密度Ｂ降低0.1T，鐵心的噪聲可降低2~3 個(gè)dB（W），不過這樣會(huì)增加變壓器制造成本。
3、改變結(jié)構(gòu)。
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基于comsol的三相變壓器電磁、熱、固、噪聲多物理場(chǎng)耦合仿真分析 ￥4500
鐵心產(chǎn)生噪音原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場(chǎng)作用下，會(huì)發(fā)生微小變化即磁致伸縮，磁致伸縮使鐵心隨勵(lì)磁頻率變化做周期性<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%8C%AF%E5%8A%A8/33108" rel="noopener noreferrer" target="_blank">振動(dòng)</a>，鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。繞組產(chǎn)生振動(dòng)原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力，漏磁場(chǎng)也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。電磁噪音產(chǎn)生原因是磁場(chǎng)誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動(dòng)產(chǎn)生噪音，該振動(dòng)幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān)，而與負(fù)載電流關(guān)系不大。 電磁力(和振動(dòng)幅值)與電流平方成正比，而發(fā)射聲功率與振動(dòng)幅值平方成正比。變壓器的噪音來源于變壓器本體和冷卻系統(tǒng)兩個(gè)方面。</p><p><br></p><p> 此次采用Comsol制作了三相變壓器 電磁、熱、固、噪聲多物理場(chǎng)耦合模型，分析三相變壓器在多次諧波工況下的表現(xiàn)。
展開 驅(qū)動(dòng)電機(jī)NVH問題治理的原理·方法·過程
磁致伸縮導(dǎo)致的振動(dòng)噪音
硅鋼片的磁致伸縮會(huì)引起鐵芯內(nèi)部發(fā)生變形和應(yīng)力，如下圖所示，在橫向和縱向上硅鋼片都會(huì)受磁場(chǎng)激勵(lì)發(fā)生微觀應(yīng)變。這種應(yīng)力和應(yīng)變，使定子鐵心隨勵(lì)磁頻率的變化作周期性振動(dòng)，當(dāng)磁致伸縮頻率與鐵心固有頻率發(fā)生共振時(shí)，會(huì)對(duì)電機(jī)的振動(dòng)噪聲有一定的影響。
ansys公司對(duì)某8極48槽的電機(jī)作了具體研究，發(fā)現(xiàn)磁致伸縮會(huì)使得定子齒上的徑向力和切向力幅值和頻率分布都會(huì)發(fā)生變化，在某些情形這些變化會(huì)產(chǎn)生新的振動(dòng)特征，不能忽略。
在國內(nèi)沈陽工業(yè)大學(xué)韓雪研對(duì)一款2.1kw的永磁同步電機(jī)作了研究，發(fā)現(xiàn)磁致伸縮效應(yīng)在最惡劣的狀態(tài)下能夠引起50%的定子形變?cè)隽俊? 磁致伸縮量的大小和磁密大小正相關(guān)，伸縮頻率和磁場(chǎng)頻率相同，隨著高密度化的發(fā)展， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的磁飽和程度，激勵(lì)頻率雙雙提高，這使得磁致伸縮的強(qiáng)度增強(qiáng)、頻率提高， 引起的振動(dòng)噪音需要我們重視。
不平衡磁拉力引起的振動(dòng)噪音
轉(zhuǎn)子上每塊磁鋼都會(huì)受到定子的吸引力，但這不會(huì)導(dǎo)致力不平衡，因?yàn)檗D(zhuǎn)子每極是對(duì)稱的，因此沿作轉(zhuǎn)子積分一圈，半徑方向的合力為0。但一些特殊的情況下會(huì)發(fā)生合力不為0的情況，這就是不平衡磁拉力（UMP）。
不平衡磁拉力會(huì)直接產(chǎn)生一個(gè)一階的激勵(lì)源，既可以通過軸承激勵(lì)在端蓋上，又可以通過反作用力激勵(lì)在定子上，產(chǎn)生新的電磁力輻射。因此需要謹(jǐn)慎的評(píng)估是否發(fā)生了過強(qiáng)的不平衡磁拉力。
引起不平衡磁拉力的原因有很多，比如一些特殊的槽極配合，如8極9槽、10極9槽等。更多的情形是軸端受到不平衡的拉力，如單側(cè)齒輪的嚙合力。還有就是裝配工藝誤差引起的各類定轉(zhuǎn)子不同心導(dǎo)致的氣隙不均勻也會(huì)導(dǎo)致UMP。
由偏心導(dǎo)致的不平衡力，不僅僅只產(chǎn)生一個(gè)1階及其倍數(shù)的激勵(lì)源，還會(huì)產(chǎn)生更多的次生階次。
展開 19種常見液位計(jì)工作原理圖，可滿足多數(shù)工況，動(dòng)畫展示很有趣！
5、磁致伸縮液位計(jì)
原理：磁致伸縮液位計(jì)的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場(chǎng)。在磁致伸縮液位計(jì)的傳感器測(cè)桿外配有一浮子，此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子周圍的磁場(chǎng)發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。
6、射頻導(dǎo)納液位計(jì)
原理：射頻導(dǎo)納料位儀由傳感器和控制儀表組成，傳感器可采用棒式、同軸或纜式探極安裝于倉頂。傳感器中的脈沖卡可以把物位變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)送給控制儀表，控制儀表經(jīng)運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來，從而實(shí)現(xiàn)了物位的連續(xù)測(cè)量。
7、音叉物位計(jì)
原理：音叉式物位控制器的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對(duì)壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動(dòng)。當(dāng)音叉與被測(cè)介質(zhì)相接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將改變，這些變化由智能電路來進(jìn)行檢測(cè)，處理并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
8、玻璃板液位計(jì)（玻璃管液位計(jì)）
原理：玻璃板式液位計(jì)是通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器，透過玻璃板可直接讀得容器內(nèi)液位的高度。
展開 一文介紹變壓器器身結(jié)構(gòu)（鐵心、繞組、引線篇）
變壓器本體噪聲的根源在于鐵芯硅鋼片的磁致伸縮，或者說變壓器鐵芯的噪聲基本上是由磁致伸縮引起的。
所謂磁致伸縮就是指鐵芯勵(lì)磁時(shí)，沿磁感線方向硅鋼片的尺寸增加；
而在垂直于磁感線方向硅鋼片的尺寸減小，這種尺寸的變化稱為磁致伸縮。
另外，鐵芯的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸，鐵芯加工制造的工藝等都會(huì)對(duì)其噪聲水平有著一定程度的影響。
可以通過以下幾種技術(shù)措施來降低鐵芯的噪聲水平:
(1)使用磁致伸縮率ε值小的優(yōu)質(zhì)硅鋼片。
(2)降低鐵芯的磁通密度。
(3)改進(jìn)鐵芯的結(jié)構(gòu)。
(4)選擇合理的鐵芯尺寸。
(5)采用先進(jìn)的加工工藝。
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