Proiectanții care dezvoltă instalații energetice acordă o atenție deosebită reducerii semnificației sau eliminării complete a factorilor nefavorabili care însoțesc funcționarea unor astfel de dispozitive. Și totuși, unele dintre efectele negative nu pot fi complet eliminate. Unul dintre ele este zgomotul și zumzetul transformatoarelor.
Principiul de funcționare al transformatorului
Un transformator este un dispozitiv tehnic care transferă energia electrică de la o bobină staționară la o altă bobină de același tip, care nu este conectată la prima într-un mod electric. Energia este transmisă printr-un flux magnetic care leagă înfășurările și își schimbă continuu direcția și amploarea („Inginerie electrică elementară pentru radioamatori”, AD Batrakov, 1950).
Când un curent alternativ trece prin bobina primară, acesta creează un câmp magnetic. Liniile puternice de forță ale acestui câmp pătrund nu numai în prima, ci și în a doua înfășurare a transformatorului. Liniile sunt bine închise în jurul conductorilor, care devin mai degrabă conectați electric decât magnetic.
Gradul de legătură dintre cele două bobine este determinat de distanța dintre ele.
Când capetele bobinei secundare sunt conectate la un consumator de energie electrică, apare un curent electric în circuit, iar dispozitivul inclus în circuit primește energie. Datorită diferenței în numărul de spire ale bobinelor primare și secundare, orice tensiune necesară poate fi obținută la ieșire. Aceasta este considerată principala proprietate utilă a oricărui transformator.
De ce transformatorul face zgomot
Transformatoarele de curent de mare putere sunt o sursă de zgomot dăunător care poate fi adesea resimțită în mediile industriale. Zgomotul care seamănă cu un zumzet este cel mai adesea cauzat de vibrații puternice ale elementelor active ale dispozitivului, care sunt amplificate de fenomene de rezonanță.
De ce apare vibrația? În majoritatea cazurilor, se datorează unui fenomen numit magnetostricție. Acest efect este un fel de deformare a rețelei de cristal care alcătuiește materialul magnetic. Magnetostricția are loc în timpul magnetizării elementelor structurale, timp în care crește inducția, determinând deplasarea cristalelor materiale.
Cristalele încep să se rotească, drept urmare dimensiunile liniare ale metalului se schimbă cu periodicitate ridicată. Acest fenomen duce la vibrații și zgomot.
Un alt motiv pentru zumzetul transformatorului este manifestarea forțelor magnetice. Acest efect este deosebit de pronunțat la articulațiile elementelor dispozitivului. Foi individuale ale miezului transformatorului sunt îndoite de aceste forțe transversale, generând o undă sonoră și crescând efectul magnetostrictiv. Transformatorul începe să fredoneze intens.
Nivelul de zgomot al transformatoarelor depinde direct de dimensiunile și greutatea acestora. Lungimea tijei sistemului magnetic, precum și calitatea oțelului, pot afecta puterea sunetului. Intrarea sistemului în rezonanță sau deteriorarea rotirilor bobinei poate crește semnificativ zgomotul transformatorului de funcționare.
