Дизайнерите, разработващи енергийни съоръжения, обръщат голямо внимание на намаляването на значимостта или напълно премахването на неблагоприятните фактори, съпътстващи работата на такива устройства. И все пак, някои от негативните ефекти не могат да бъдат напълно елиминирани. Един от тях е шумът и бръмченето на трансформаторите.
Принципът на действие на трансформатора
Трансформаторът е техническо устройство, което прехвърля електрическа енергия от неподвижна намотка към друга намотка от същия тип, която не е свързана с първата по електрически начин. Енергията се предава чрез магнитен поток, свързващ намотките и непрекъснато променящ посоката и величината си ("Елементарна електротехника за радиолюбители", А. Д. Батраков, 1950).
Когато променлив ток протича през първичната намотка, той създава магнитно поле. Мощни силови линии на това поле проникват не само през първата, но и във втората намотка на трансформатора. Линиите са здраво затворени около проводниците, които стават магнитно, а не електрически свързани.
Степента на връзка между двете намотки се определя от разстоянието между тях.
Когато краищата на вторичната намотка са свързани към консуматор на електроенергия, във веригата възниква електрически ток и устройството, включено във веригата, получава енергия. Поради разликата в броя на завъртанията на първичната и вторичната намотки, на изхода може да се получи всяко необходимо напрежение. Това се счита за основното полезно свойство на всеки трансформатор.
Защо трансформаторът вдига шум
Мощните силови токови трансформатори са един източник на вреден шум, който често може да се усети в индустриална среда. Шумът, който прилича на бръмчене, най-често се причинява от силни вибрации на активните елементи на устройството, които се усилват от резонансни явления.
Защо се появяват вибрации? В повечето случаи това се дължи на явление, наречено магнитострикция. Този ефект е вид деформация на кристалната решетка, която съставлява магнитния материал. Магнитострикцията възниква по време на намагнитването на структурни елементи, по време на което индукцията се увеличава, което кара кристалите на материала да се изместват.
Кристалите започват да се въртят, в резултат на което линейните размери на метала се променят с висока периодичност. Именно това явление води до вибрации и шум.
Друга причина за жуженето на трансформатора е проявата на магнитни сили. Този ефект е особено изразен в ставите на елементите на устройството. Отделни листове от сърцевината на трансформатора се огъват от тези напречни сили, генерирайки звукова вълна и увеличавайки магнитострикционния ефект. Трансформаторът започва интензивно да бръмчи.
Нивото на шума на трансформаторите директно зависи от техните размери и тегло. Дължината на пръта на магнитната система, както и качеството на стоманата, могат да повлияят на силата на звука. Влизането на системата в резонанс или повреда на завоите на бобината може значително да увеличи шума на работещия трансформатор.
