Manche Netzteile geben ein sehr tiefes Brummen von sich. Woran liegt das und kann man es evt. vermindern?
Die richtige Antwort
Das Brummen kommt die Bauweise des Transformators. Durch das magnetische Wechselfeld schwingen der Eisenkern und die Drahtwicklungen. Manchmal besteht der Eisenkern auch aus Metallplatten die sich durch anfänglich kleine Schwingungen mit der Zeit voneinander lösen und noch ein viel lauteres Geräusch von sich geben.
Der Trafo wird durch die Hin-und Hermagnetisierung in Schwingung versetzt (und zwar genau mit 50Hz aus dem Netz) welche man je nach Trafo, Größe, Last und Befestigung mehr oder weniger stark hören kann.
Abhilfe kann man schaffen indem man den Trafo z.B. mit Plastikspray fixiert
Na das ist doch durch die Ausdehnung und das Zusammenziehens des Eisens durch die Veränderung MAgnetfeldes. Und naturilch durch die Anziehung und Abstossung der Eisenbleche durch das Magnetfeldes. Und es sind 100 Hertz, da ja zweimal pro Schwingung Ummagnetisiert wird. 😉
Ich schliesse mich von ‚ohne Namen‘ und Michi an, wobei zu ergaenzen waere, dass vor allem Mantelkerntrafos die Brummis sein koennen. Verwendet man anstelle derer Ringkerntrafo, hat man dieses Problem praktisch nicht und das ist nur gerade ein Vorteil der Ringkerntrafos.
Bei sehr hohen Stroemen und steilen Schaltflanken wuerden auch Ringkerntrafos laermen, eben durch den magnetisch-mechanischen Stress des Eisenkernes. Ein gutes Beispiel ist der Laerm eines Magnet-Resonanz-Geraetes (MRI) der genau dadurch entsteht. Ich hatte vor etwa 6 Wochen ein solches Vergnuegen fuer etwa 1/2 Stunde. Danach habe ich sehr komisch aus der „Roehre“ geguckt. 😀 😀 😀
Gruss
Thomas 😀 😀 😀
Ich schliesse mich an und erweitere :
nicht nur die ferromagnetischen Bleche Brummen, sondern auch die Drähte / Leitungen / Litzen selbst, und zwar durch die Lorentz Kraft :
siehe Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft
Das muss gar kein Trafo sein – ich habe beruflich zum Teil mit Schaltschränken zu tun die auch schon mal ein paar KiloAmpere Kurzschlussströme abbekommen können – in diesem Fall können sich parallele Stromschienen sogar mal dauerhaft verformen.
Zwei parallele Leitungen von 10m Länge, in einem Abstand von 10cm stossen sich bei 1000A mit 20N (also rund 2kg) Kraft ab. (Strom gegenläufig). Die Kraft steigt proportional mit sinkendem Abstand. Daher ist die Kraft bei 2cm Abstand bereits 100N (also rund 10kg).
Schlimmer ist es noch bei mehrdrähtigen Leitungen, die Litzen ziehen sich ziemlich stark an, da der Abstand gering ist.
Berechnung siehe z.Bsp. : http://www.vde-verlag.de/buecher/leseprobe/lese2665.pdf
Es ist daher leicht einzusehen das auch die Leitungen mit 100Hz zur mechanischen Schwingung angeregt werden.
> Na das ist doch durch die Ausdehnung und das Zusammenziehens des Eisens durch die Veränderung MAgnetfeldes.
Ja, diesen Effekt gibt es und heisst „Magnetostriktion“
siehe : http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetostriktion
Der Effekt hat mit der Neuordnung der Weissschen Bezirke, also der Ummagnetisierung des Kernes zu tun.
http://de.wikipedia.org/wiki/Weisssche_Bezirke
> Verwendet man anstelle derer Ringkerntrafo, hat man dieses Problem praktisch nicht und das ist nur gerade ein Vorteil der Ringkerntrafos.
glaub ich Dir – ich will aber immer Wissen WARUM ?
Ich vermute das die Geometrie des Kernes besser ist, da kann kein Joch oder die Schenkel brummen, ausserdem wird, so denke ich, das Streufeld (und damit auch Verluste) geringer sein, daher auch die Lorentzkräfte auf die Leiter…. vielleicht weiss jemand was definitives ?
>Abhilfe kann man schaffen indem man den Trafo z.B. mit Plastikspray fixiert
Ja – nur dieses Brummen kommt dann nicht durch Magnetostriktion sondern durch mangelhafte Ausführung des Trafos. In diesem Fall schwingen entweder die Bleche gegeneinander, oder die Leitungen im Magnetfeld, mangels mechanischer Stabilität. Normalerweise wird die Verblechung und die Wicklung mit speziellen Klebstoffen unter Vakuum verblockt, zum Teil die Bleche an einer Seite sogar verschweisst, etc.
mit freundlichen Grüßen aus Wien
Ing. Robert Nowotny
> Danach habe ich sehr komisch aus der „Roehre“ geguckt.
Dazu brauche ich meist kein MR….. 😉
Studentin: Warum brummt der Transformator?
Professor: Junges Fräulein, wenn sie 50 Perioden in der Sekunde hätten würden sie auch brummen.
Hallo auch ich habe schon mit manchen Radaubruder unter den Transformatoren zu tun gehabt. Ursache für die Eigenschwingung welche in den Blechpaketen in Erscheinung tritt sind die oft nur geringen Luftspalte zwischen den einzelnen Lagen Abhilfe bracht das einbringen (Tauchen in) von Lack aber Vorsicht nicht jeder Lack ist hier geeignet spezielle Isolier und Trafolacke sollte man schon mit Blick auf Brand- und Spannungsfestigkeit verwenden. Oftmals reicht auch ein nachziehen der Verschraubungen soweit welche vorhanden sind.
Die Eigenfrequenz (Hörbares Brummen) entstehe in den Blechpaket durch Magnetflussänderungen und der Möglichkeit der Bleche mit diesen Änderungen durch Bewegungsfreiheit gegeneinander nachzuschwingen.
Wer sich an sie Experimente mit Spule und Trafo in seinem Physik Unterricht erinnert, dem sollten die Tanzenden Stahlnadeln in der mit Wechselstrom durchflossenen Spule wieder einfallen und welches Geräusch der nur lose zum E, I Kern zusammen gesetzte Vorführtrafo
erzeugte, aber auch welchen Energieverlust das Vorhandensein von Luftspalten mit sich bringt.
Neben dem gewollten Magnetfuß kommt es durch die Eigenschwingung zu Wirbelstrom Induktivität in den Blechen welche neben den magnetischen Verlusten auch zu stärkerer Erwärmung der Bleche und somit zum ausdehnen der Bleche führt. In Betriebspausen ziehen sich die Bleche wieder zusammen aber der einmal gewonnene Ausdehnungsraum kann dann als neuer Luftspalt auf das Blechpaket verteilt werden und der Trafo brummt lauter. Sind aber Lacke mit viskosem Verhalten wie o.g. Zwischen den Blechen so geben dieser bei der Ausdehnung nach und füllen das Blechpaket bei dessen Abkühlung zusätzlich separieren sie die Eisenbleche und verbessern so den Magnetflusswechsel im Kern da nur die geringe Querschnitte der Bleche ummagnetisiert werden müssen und nicht ein riesiger Querschnitt.
Sicher wäre ein solcher mono Kern leiser aber nicht so wirkungsvoll und die Massenherstellung würde durch das Durchfädeln der Windungen sicher auf Probleme stoßen.
Ps Da gibt es noch eine Ursache Eisen rostet und Rost treibt ebenfalls die Bleche auseinander
Solang der rost nicht raus rieselt ist der Trafo sogar sehr ruhig aber wehe wenn er Anfängt zu brummen, weil er durch Laständerungen oder Temperaturschwankungen sein Kern erhitzt und abgekühlt hat, dann hat man ihn den altersschwachen Radaubruder den man besser gegen einen gekapselten und voll vergossenen neuen Trafo austauschen sollte.
Mit freundlichem Gruß
Wisser R-D
Alles, was ich als Erklärung zum Brummen von Netzteilen hier lese, ist richtig. Bis auf die Tonfrequenz: das sind 50 Hz, nicht 100 – obwohl man auch auf diese Idee kommen könnte…