विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित ध्वनिक रव

विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित ध्वनिक शोर (और कंपन), विद्युत चुम्बकीय रूप से उत्तेजित ध्वनिक शोर, या अधिक सामान्यतः कॉइल व्हाइन के रूप में जाना जाता है, ध्वनिकी सीधे विद्युत चुंबकत्व के उत्तेजना के तहत सामग्री कंपन द्वारा उत्पादित होती है। इस शोर के कुछ उदाहरणों में मुख्य गुनगुनाहट, ट्रांसफार्मर की गुनगुनाहट, कुछ घूमती हुई विद्युत मशीनों की कराहना, या फ्लोरोसेंट लैंप की भनभनाहट शामिल हैं। हाई वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों का हिसिंग कोरोना डिस्चार्ज के कारण होता है, चुंबकत्व के कारण नहीं।

घटना को श्रव्य चुंबकीय शोर भी कहा जाता है, विद्युत चुम्बकीय ध्वनिक शोर, फाड़ना कंपन या विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित ध्वनिक शोर, या शायद ही कभी, विद्युत शोर, या कुंडल शोर, आवेदन पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक शोर शब्द को आमतौर पर टाला जाता है क्योंकि इस शब्द का उपयोग इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कम्पैटिबिलिटी के क्षेत्र में किया जाता है, जो रेडियो फ्रीक्वेंसी से निपटता है। शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स) शब्द इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में होने वाली विद्युत गड़बड़ी का वर्णन करता है, ध्वनि का नहीं। बाद के उपयोग के लिए, शब्द विद्युत चुम्बकीय कंपन या चुंबकीय कंपन, संरचनात्मक घटना पर ध्यान केंद्रित करना कम अस्पष्ट है।

विद्युत चुम्बकीय बलों के कारण ध्वनिक शोर और कंपन को माइक्रोफ़ोनिक्स के पारस्परिक के रूप में देखा जा सकता है, जो वर्णन करता है कि कैसे एक यांत्रिक कंपन या ध्वनिक शोर एक अवांछित विद्युत गड़बड़ी को प्रेरित कर सकता है।

सामान्य व्याख्या
विद्युत चुम्बकीय बलों को एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (केवल विद्युत क्षेत्र, केवल चुंबकीय क्षेत्र, या दोनों) की उपस्थिति से उत्पन्न होने वाली शक्तियों के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में विद्युत चुम्बकीय बलों में मैक्सवेल तनाव टेंसर, मैग्नेटोस्ट्रिक्शन और लोरेंत्ज़ बल (जिसे लाप्लास बल भी कहा जाता है) के कारण समतुल्य बल शामिल हैं। मैक्सवेल बल, जिसे अनिच्छा बल भी कहा जाता है, उच्च चुंबकीय सापेक्षता परिवर्तनों के इंटरफेस पर केंद्रित होते हैं, उदा। इलेक्ट्रिक मशीनों में हवा और फेरोमैग्नेटिक सामग्री के बीच; वे एक दूसरे का सामना करने वाले दो चुम्बकों के आकर्षण या प्रतिकर्षण के लिए भी जिम्मेदार हैं। मैग्नेटोस्ट्रिक्शन बल फेरोमैग्नेटिक सामग्री के अंदर ही केंद्रित होते हैं। लोरेंत्ज़ या लाप्लास बल बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में डूबे कंडक्टरों पर कार्य करते हैं।

एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति के कारण समतुल्य विद्युत चुम्बकीय बल में इलेक्ट्रोस्टैटिक, इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन और पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी प्रभाव शामिल हो सकते हैं।

ये घटनाएं संभावित रूप से विद्युत, चुंबकीय और विद्युत यांत्रिक उपकरण के फेरोमैग्नेटिक, प्रवाहकीय भागों, कॉइल और स्थायी चुम्बकों के कंपन उत्पन्न कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कंपन की आवृत्ति 20 Hz और 20 kHz के बीच होती है, और यदि ध्वनि का स्तर उच्च होता है तो श्रव्य ध्वनि होती है सुनने के लिए पर्याप्त (जैसे विकिरण की बड़ी सतह और बड़े कंपन स्तर)। एक यांत्रिक अनुनाद के मामले में कंपन स्तर बढ़ जाता है, जब विद्युत चुम्बकीय बल सक्रिय घटक (चुंबकीय सर्किट, विद्युत चुम्बकीय तार या विद्युत सर्किट) या उसके बाड़े की संरचनात्मक मोड प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाते हैं।

शोर की आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय बलों (विद्युत क्षेत्र या चुंबकीय क्षेत्र के द्विघात या रैखिक कार्य) की प्रकृति पर और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की आवृत्ति सामग्री पर निर्भर करती है (विशेष रूप से यदि कोई डीसी घटक मौजूद है या नहीं)।

इलेक्ट्रिक मशीनों में विद्युत चुम्बकीय शोर और कंपन
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क, जिसकी गणना एयरगैप के साथ मैक्सवेल स्ट्रेस टेंसर के औसत मूल्य के रूप में की जा सकती है, इलेक्ट्रिक मशीनों में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फोर्स का एक परिणाम है। एक स्थिर बल के रूप में, यह न तो कंपन पैदा करता है और न ही ध्वनिक शोर। हालाँकि टॉर्क रिपल (ओपन सर्किट में स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मशीनों के लिए कोगिंग टॉर्क भी कहा जाता है), जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क के हार्मोनिक रूपांतरों का प्रतिनिधित्व करता है, एक गतिशील बल है जो रोटर और स्टेटर दोनों के टॉर्सनल कंपन पैदा करता है। एक साधारण सिलेंडर का मरोड़ वाला विक्षेपण कुशलता से ध्वनिक शोर को विकीर्ण नहीं कर सकता है, लेकिन विशेष सीमा स्थितियों के साथ स्टेटर टोक़ तरंग उत्तेजना के तहत ध्वनिक शोर को विकीर्ण कर सकता है। जब रोटर शाफ्ट लाइन कंपन फ्रेम में फैलती है तो संरचना-जनित शोर टोक़ तरंग द्वारा भी उत्पन्न किया जा सकता है और शाफ्ट लाइन।

स्टेटर दांतों पर लागू होने पर कुछ स्पर्शरेखा चुंबकीय बल हार्मोनिक्स सीधे चुंबकीय कंपन और ध्वनिक शोर पैदा कर सकते हैं: स्पर्शरेखा बल स्टेटर दांतों के झुकने का क्षण बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप योक के रेडियल कंपन होते हैं। स्पर्शरेखा बल हार्मोनिक्स के अलावा, मैक्सवेल तनाव में योक के रेडियल कंपन के लिए जिम्मेदार रेडियल बल हार्मोनिक्स भी शामिल हैं, जो बदले में ध्वनिक शोर विकीर्ण कर सकते हैं।

इंडक्टर्स
इंडक्टर्स में, जिन्हें रिएक्टर या चोक भी कहा जाता है, चुंबकीय ऊर्जा को चुंबकीय सर्किट के एयरगैप में संग्रहित किया जाता है, जहां बड़े मैक्सवेल बल लागू होते हैं। परिणामी शोर और कंपन एयरगैप सामग्री और चुंबकीय सर्किट ज्यामिति पर निर्भर करते हैं।

ट्रांसफॉर्मर
ट्रांसफॉर्मर में चुंबकीय शोर और कंपन लोड केस के आधार पर कई घटनाओं से उत्पन्न होते हैं जिसमें वाइंडिंग पर लोरेंत्ज़ बल शामिल होता है, मैक्सवेल लैमिनेशन के जोड़ों में बल देता है, और लैमिनेटेड कोर के अंदर मैग्नेटोस्ट्रिक्शन।

कैपेसिटर
कैपेसिटर भी बड़े इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों के अधीन हैं। जब संधारित्र वोल्टेज/वर्तमान तरंग स्थिर नहीं होता है और इसमें समय के हार्मोनिक्स होते हैं, तो कुछ हार्मोनिक विद्युत बल दिखाई देते हैं और ध्वनिक शोर उत्पन्न हो सकता है। फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर भी एक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्रदर्शित करते हैं जो श्रव्य शोर का स्रोत हो सकता है। इस घटना को गायन संधारित्र प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

विद्युत मशीनों में अनुनाद प्रभाव
रेडियल फ्लक्स रोटेटिंग इलेक्ट्रिक मशीनों में, विद्युत चुम्बकीय बलों के कारण प्रतिध्वनि विशेष रूप से होती है क्योंकि यह दो स्थितियों में होती है: रोमांचक मैक्सवेल बल और स्टेटर या रोटर प्राकृतिक आवृत्ति के बीच और स्टेटर या रोटर मोडल आकार और रोमांचक के बीच एक मेल होना चाहिए मैक्सवेल हार्मोनिक वेवनंबर (एयरगैप के साथ बल की आवधिकता)।

एक उदाहरण के रूप में स्टेटर के अण्डाकार मोडल आकार के साथ एक अनुनाद हो सकता है यदि बल तरंग संख्या 2 है। अनुनाद स्थितियों के तहत, एयरगैप के साथ विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना की अधिकतमता और मोडल आकार विस्थापन की अधिकतमता चरण में होती है।

कार्यप्रणाली
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रूप से प्रेरित शोर और कंपन का अनुकरण तीन चरणों में की जाने वाली एक बहुआयामी मॉडलिंग प्रक्रिया है: इसे आम तौर पर कमजोर युग्मित समस्या के रूप में माना जाता है: विद्युत चुम्बकीय बलों के तहत संरचना के विरूपण को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र वितरण और परिणामी विद्युत चुम्बकीय तनाव को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलना माना जाता है।
 * विद्युत चुम्बकीय बलों की गणना
 * परिणामी चुंबकीय कंपन की गणना
 * परिणामी चुंबकीय शोर की गणना

इलेक्ट्रिक मशीनों के लिए आवेदन
विद्युत मशीनों में श्रव्य चुंबकीय शोर का मूल्यांकन तीन विधियों का उपयोग करके किया जा सकता है:
 * समर्पित विद्युत चुम्बकीय और वाइब्रो-ध्वनिक सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना (जैसे MANATEE )
 * इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (जैसे फ्लक्स, जमाग, मैक्सवेल, ओपेरा ), संरचनात्मक (जैसे Ansys मैकेनिकल, नास्ट्रान, ऑप्टिस्ट्रक्ट) और ध्वनिक (जैसे Actran, LMS, Sysnoise) संख्यात्मक सॉफ्टवेयर एक साथ समर्पित युग्मन विधियों के साथ
 * मल्टीफ़िज़िक्स संख्यात्मक सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर वातावरण का उपयोग करना (जैसे कॉमसोल मल्टीफ़िज़िक्स, Ansys कार्यक्षेत्र )

स्थैतिक उपकरण
स्थैतिक उपकरणों में विद्युत प्रणाली और विद्युत शक्ति भंडारण या बिजली रूपांतरण में उपयोग किए जाने वाले घटक शामिल हैं
 * प्रेरक
 * ट्रांसफॉर्मर
 * पावर इनवर्टर
 * कैपेसिटर
 * रेसिस्टर्स: इलेक्ट्रिक ट्रेनों के ब्रेकिंग रेसिस्टर्स, जब ब्रेकिंग के दौरान कैटेनरी ग्रहणशील नहीं होती है, तब विद्युत शक्ति को नष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है, विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित ध्वनिक शोर बना सकता है
 * इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल: मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग में, कॉइल नॉइज़ कुल सिस्टम नॉइज़ का वह हिस्सा है, जो इसके गैर-शून्य तापमान के कारण प्राप्त कॉइल को जिम्मेदार ठहराया जाता है।

घूर्णन उपकरण
घूर्णन उपकरणों में रेडियल और अक्षीय फ्लक्स रोटेटिंग इलेक्ट्रिक मशीन शामिल हैं जो विद्युत से यांत्रिक शक्ति रूपांतरण के लिए उपयोग की जाती हैं जैसे
 * प्रेरण मोटर्स
 * स्थायी मैग्नेट या डीसी घाव रोटर के साथ तुल्यकालिक मोटर्स
 * स्विच्ड अनिच्छा मोटर्स

ऐसे उपकरण में, गतिशील विद्युत चुम्बकीय बल चुंबकीय क्षेत्र की विविधताओं से आते हैं, जो या तो एक स्थिर एसी वाइंडिंग या एक घूर्णन डीसी क्षेत्र स्रोत (स्थायी चुंबक या डीसी वाइंडिंग) से आता है।

इलेक्ट्रिक मशीनों में चुंबकीय शोर और कंपन के स्रोत
एक स्वस्थ मशीन में चुंबकीय शोर और कंपन के लिए जिम्मेदार हार्मोनिक विद्युत चुम्बकीय बल आ सकते हैं दोषपूर्ण मशीन में, विद्युत चुम्बकीय बलों के कारण अतिरिक्त शोर और कंपन आ सकते हैं
 * मशीन की पल्स-चौड़ाई मॉडुलन आपूर्ति
 * स्लॉटिंग प्रभाव
 * चुंबकीय संतृप्ति
 * यांत्रिक स्थैतिक और गतिशील सनकीपन
 * असमान वायु-अंतराल
 * विमुद्रीकरण
 * शॉर्ट सर्किट
 * लापता चुंबकीय वेजेज

असंतुलित चुंबकीय पुल (यूएमपी) यांत्रिक घूर्णन असंतुलित होने के विद्युत चुम्बकीय तुल्यता का वर्णन करता है: यदि विद्युत चुम्बकीय बल संतुलित नहीं हैं, तो स्टेटर और रोटर पर एक गैर-शून्य शुद्ध चुंबकीय बल दिखाई देता है। यह बल रोटर के झुकने वाले मोड को उत्तेजित कर सकता है और अतिरिक्त कंपन और शोर पैदा कर सकता है।

इलेक्ट्रिक मशीनों में चुंबकीय शोर और कंपन में कमी
विद्युत मशीनों में शोर, कंपन और कठोरता शमन तकनीकों में शामिल हैं


 * विद्युत चुम्बकीय उत्तेजनाओं के परिमाण को कम करना, स्वतंत्र रूप से विद्युत मशीन की संरचनात्मक प्रतिक्रिया से
 * विद्युत चुम्बकीय उत्तेजनाओं से स्वतंत्र रूप से संरचनात्मक प्रतिक्रिया के परिमाण को कम करना
 * विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना और सामान्य मोड के बीच होने वाली यांत्रिक अनुनाद को कम करना

विद्युत मशीनों में विद्युत चुम्बकीय शोर और कंपन शमन तकनीकों में शामिल हैं:
 * सही स्लॉट/पोल कॉम्बिनेशन और वाइंडिंग डिजाइन चुनना
 * स्टेटर और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्तेजनाओं के बीच प्रतिध्वनि से बचना
 * स्टेटर या रोटर को तिरछा करना
 * पोल शेपिंग/पोल शिफ्टिंग/पोल पेयरिंग तकनीकों को लागू करना
 * हार्मोनिक करंट इंजेक्शन या स्प्रेड स्पेक्ट्रम पल्स-चौड़ाई मॉडुलन रणनीतियों को लागू करना
 * स्टेटर या रोटर पर नॉच/फ्लक्स बैरियर का उपयोग करना
 * बढ़ती भिगोना अनुपात
 * श्रव्य आवृत्ति सीमा के बाहर आवृत्ति बढ़ाना

कुंडल शोर में कमी
कुंडल शोर शमन कार्यों में शामिल हैं:
 * कुछ गोंद जोड़ें (उदाहरण के लिए गोंद की एक परत अक्सर टेलीविजन कॉइल्स के शीर्ष पर जोड़ दी जाती है; वर्षों से, यह गोंद खराब हो जाता है और ध्वनि स्तर बढ़ जाता है)
 * कॉइल के आकार को बदलें (उदाहरण के लिए कॉइल के आकार को विकट में बदलें: पारंपरिक कॉइल शेप के बजाय फिगर आठ)
 * संरचना-जनित शोर को कम करने के लिए कॉइल को बाकी डिवाइस से अलग करें
 * भिगोना बढ़ाएँ

प्रायोगिक चित्र
एक अलग-अलग विद्युत चुम्बकीय बल या तो डीसी चुंबकीय क्षेत्र के चलते स्रोत (जैसे घूर्णन स्थायी चुंबक या डीसी वर्तमान के साथ आपूर्ति की घूर्णन तार), या एसी चुंबकीय क्षेत्र के एक स्थिर स्रोत (उदाहरण के लिए एक चर वर्तमान द्वारा खिलाए गए तार) द्वारा उत्पादित किया जा सकता है।

एक घूर्णन स्थायी चुंबक द्वारा मजबूर कंपन
यह एनीमेशन दिखाता है कि एक घूर्णन चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के कारण फेरोमैग्नेटिक शीट को कैसे विकृत किया जा सकता है। यह स्लॉटलेस स्टेटर के साथ एक आदर्श एक पोल जोड़ी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मशीन से मेल खाती है।

एक चर आवृत्ति कॉइल
द्वारा ध्वनिक अनुनाद एक संरचनात्मक मोड के साथ चुंबकीय कंपन के प्रतिध्वनि प्रभाव को लोहे से बने ट्यूनिंग फोर्क का उपयोग करके चित्रित किया जा सकता है। स्वरित्र द्विभुज का एक शूल परिवर्ती आवृत्ति विद्युत आपूर्ति द्वारा पोषित कुंडली से लपेटा जाता है। एक परिवर्तनशील प्रवाह घनत्व दो पुर्जों के बीच परिचालित होता है और कुछ गतिशील चुंबकीय बल दो पुर्जों के बीच दो बार आपूर्ति आवृत्ति पर दिखाई देते हैं। जब रोमांचक बल आवृत्ति 400 हर्ट्ज के करीब ट्यूनिंग फोर्क के मौलिक मोड से मेल खाती है, तो एक मजबूत ध्वनिक अनुनाद होता है।

पीएमएसएम मोटर (कर्षण अनुप्रयोग)
फ़ाइल:लिले सबवे नॉइज़.wav|थंब|एक सबवे इलेक्ट्रिक मोटर से आने वाले मैग्नेटिक नॉइज़ का उदाहरण

बाहरी कड़ियाँ

 * Video of a resonating tuning fork magnetically excited by a variable frequency current on YouTube
 * Video of a tuning fork magnetically excited by a fixed frequency current on YouTube
 * Video of a ferromagnetic cylinder deformed by a rotating magnet on YouTube