210620 変圧器のブーンって音は50Hzと60Hzで違う

変圧器から聞こえるブーンって音は50Hzと60Hzで違うってマ！？確かにそんな話を聞いたことあるけど、改めて調べてみると興味深い。

変圧器は次のような原因で騒音を発生する。鉄心のけい素鋼板の磁気ひずみ振動（磁気ひずみ：鉄心の磁化の強さが変化することによって生じる機械的ひずみ）、鉄心の積み重ねた鉄板間や鉄心の継目などでの磁気吸引力による振動、巻線の電磁力による振動、タンクなど構造材の振動、冷却ファンや放熱器振動による冷却器騒音。

（引用元：変圧器の騒音とは - E&M JOBS）

鉄心の磁気歪み振動…けい素鋼板鉄心を交流磁化するとき、磁化の半サイクル毎に鉄心が伸縮し励磁電圧周波数の2倍の周波数が騒音の基調となる磁気歪みによる振動が発生する。これの大きさは素材の種類にもよるが、磁束密度が高いと大きくなり、鉄心の締め付けにも影響される。

（引用元：植田福広・岡村幸壽, “キーワードで覚える！電験2種 二次論説問題”, 電気書院, 2012年）

つまり、電源周波数が50Hzなら100Hzの音、60Hzなら120Hzの音ということになる。

WaveGeneという波形生成ソフトで音を発生させてみる。120Hzのノコギリ波を出してみると、確かに西日本圏の私がよく耳にする音だ。一方、100Hzの方は聞き慣れなくてすごい違和感がある。東日本の人たちは多分逆で、100Hzの音の方が聞き慣れているんだろう。

50Hz変圧器の音（100Hz基調）

60Hz変圧器の音（120Hz基調）

50Hzの音聞いていると不安になる。60Hzの音は「よし、今日もちゃんと（変圧器が）働いてるな。」ていう安心感がある。やっぱ60Hzだな。また一つ勉強になった。