FORLÄRM

FORSCHUNGSVERBUND ZUR LäRMMINDERUNG VON TECHNISCHEN ANLAGEN

3 Lärmreduktion bei elektrischen Leistungstransformatoren

Arbeitsfeld:

Beim Entwurf von modernen elektrischen Leistungstransformatoren spielt der im Betrieb hervorgerufene Lärmpegel eine immer wichtigere Rolle. Besonders bei einem Einsatz in einem Umspannwerk in der Nähe eines Wohngebietes werden die einzuhaltenden Lärmpegelvorschriften immer strikter, so dass eine gezielte Reduktion des Lärmpegels erforderlich ist. In den letzten Jahren konnte vor allem das sog. Lastgeräusch - hervorgerufen durch die auf die Spulen wirkenden Lorentzkräfte - entscheidend verringert werden. Nunmehr gilt es, den durch die Magnetostriktion hervorgerufenen Lärm näher zu untersuchen, den Mechanismus der Interaktion zwischen dem magnetischen und dem mechanischen Feld zu verstehen und gezielte Maßnahmen für dessen Reduktion zu erarbeiten.

Ziel des Projektes ist eine computerunterstützte Entwurfsumgebung, welche die präzise Berechnung des durch die Magnetostriktion verursachten Lärms ermöglicht. Als Basis dient ein Finite-Elemente-Verfahren, welches zunächst um die effiziente Berechnung des magnetischen Feldes in geblechten Kernen zu erweitern ist. Darauf aufbauend soll ein erweitertes Materialmodell basierend auf Hystereseoperatoren entwickelt werden, welches die durch das magnetische Feld hervorgerufenen mechanischen Verzerrungen hochgenau beschreiben kann. Mit Hilfe eines zu entwickelnden Materialprüfstandes sollen die für die Identifikation der Hystereseoperatoren benötigten Materialparameter bestimmt werden. Die Einsetzbarkeit des gesamten Simulationsverfahrens soll an einem realen Transformator getestet werden. Dazu sind sowohl Laser-Scanning-Vibrometermessungen für die mechanischen Auslenkungen als auch akustische Schallmessungen sowie deren Bewertung geplant.

Projektpartner: