변압기 소음의 능동제어 방법과 적용 예

Abstract

변압기 소음은 주로 철심의 자왜진동과 철심 적층 사이의 래틀링에 의한 변압기 구조물의 진동으로부터 유발되는 구조기인소음으로써, 입력 전원 주파수의 2배인 120 Hz의 고조파 성분으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 이러한 변압기 소음을 저감하기 위한 한 방법으로 변압기와 함께 설치되는 외함을 고려하여, 외함 내부의 음향 위치에너지를 저감함으로써 외부로 방사되는 소음을 저감하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 이론적 검증을 위해 간단한 모델인 1차원의 경우에 대해 살펴본다. 또한 본 논문에서 제안한 방법을 달성하기 위한 가격함수로 외함 내부의 음향 위치에너지를 선정하고, 이를 제어하기 위한 알고리즘으로 Filtered-x LMS 알고리즘을 도입한다. 이론적 검증과 함께 관심주파수에 해당하는 파장에 비해 그 크기가 작은 모형을 이용한 모의실험을 통해 제안한 방법의 실험적 검증을 병행한다. 그 후, 제안한 방법을 실제 외함이 포함된 변압기 구조물에 적용한 결과, 120 Hz에서 외부로 방사되는 소음이 약 10 dB 줄었으나, 그 이상에는 제어 이후에도 거의 변화가 없었다. 따라서 실제 변압기 구조물에의 적용을 통해 제안한 방법의 저주파에서의 저감 가능성을 살펴보았다.