Чому гудуть трансформатори

Принцип роботи трансформатора

Трансформатор - технічний пристрій, що передає електричну енергію від нерухомої котушки до іншої такої ж котушці, яка не пов`язана з першою електричним способом. Передача енергії здійснюється через магнітний потік, що з`єднує обмотки і безперервно міняє свій напрямок і величину («Елементарна електротехніка для радіоаматорів», А.Д. Батраков, 1950).

Коли змінний струм проходить по первинній котушці, вона створює магнітне поле. Потужні силові лінії цього поля пронизують не тільки першу, але і другу обмотку трансформатора. Лінії надійно замикаються навколо провідників, які стають пов`язаними ні електричним, а магнітним чином.

Ступінь зв`язку між двома котушками визначається відстанню між ними.

Коли кінці вторинної котушки під`єднуються до споживача електроенергії, в ланцюзі виникає електричний струм, а включений в ланцюг прилад отримує енергію. За рахунок різниці в кількості витків первинної і вторинної котушок можна отримати на виході будь-яке потрібне напруження. Це і вважається основним корисним властивістю будь-якого трансформатора.

Чому шумить трансформатор

Потужні силові трансформатори струму - одне з джерел шкідливого шуму, який можна часто відчувати на виробничих територіях. Шум, який нагадує гудіння, викликаний найчастіше сильною вібрацією активних елементів пристрою, які посилюються резонансними явищами.

Чому виникає вібрація? Вона в більшості випадків обумовлена явищем, що іменується магнітострикцією. Цей ефект являє собою своєрідну деформацію кристалічної решітки, з якої складається магнітний матеріал. Магнітострикція виникає при намагнічуванні елементів конструкції, в ході якого зростає індукція, що викликає зсув кристалів матеріалу.

Кристали приходять в обертання, внаслідок чого лінійні розміри металу з високою періодичністю змінюються. Саме це явище веде до вібрації і шуму.

Інша причина гудіння трансформатора - прояв магнітних сил. Особливо цей ефект виражений на стиках з`єднань елементів пристрою. Окремі листи сердечника трансформатора під дією таких поперечних сил вигинаються, породжуючи звукову хвилю і збільшуючи магнітострикційний ефект. Трансформатор починає посилено гудіти.

Рівень шуму трансформаторів прямо залежить від їх габаритів і маси. Можуть впливати на силу звуку довжина стрижня магнітної системи, а також якість сталі. Входження системи в резонанс або пошкодження витків котушки здатні істотно збільшити шум працюючого трансформатора.