Designers som utvecklar energianläggningar ägnar stor uppmärksamhet åt att minska betydelsen eller helt eliminera de ogynnsamma faktorer som följer med driften av sådana enheter. Och ändå kan några av de negativa effekterna inte elimineras helt. En av dem är transformatorernas buller och brum.
Principen för transformatorns funktion
En transformator är en teknisk anordning som överför elektrisk energi från en stationär spole till en annan spole av samma typ, som inte är ansluten till den första på ett elektriskt sätt. Energi överförs genom ett magnetiskt flöde som förbinder lindningarna och ändrar kontinuerligt dess riktning och storlek ("Elementary electrical engineering for radio amatörer", AD Batrakov, 1950).
När en växelström flyter genom primärspolen skapar den ett magnetfält. Kraftfulla kraftlinjer i detta fält tränger inte bara in den första utan också den andra lindningen av transformatorn. Ledningarna är ordentligt stängda runt ledarna, som blir magnetiskt snarare än elektriskt anslutna.
Graden av anslutning mellan de två spolarna bestäms av avståndet mellan dem.
När sekundärspolens ändar är anslutna till en elförbrukare uppstår en elektrisk ström i kretsen och enheten som ingår i kretsen får energi. På grund av skillnaden i antalet varv hos primär- och sekundärspolarna kan alla nödvändiga spänningar erhållas vid utgången. Detta anses vara den viktigaste användbara egenskapen för alla transformatorer.
Varför stör transformatorn
Strömtransformatorer med hög effekt är en källa till skadligt buller som ofta kan kännas i industriella miljöer. Ljudet som liknar en brum orsakas oftast av stark vibration av de aktiva elementen i enheten, som förstärks av resonansfenomen.
Varför uppstår vibrationer? I de flesta fall beror det på ett fenomen som kallas magnetostriktion. Denna effekt är en slags deformation av kristallgitteret som utgör det magnetiska materialet. Magnetostriktion sker under magnetiseringen av strukturella element, under vilka induktion ökar, vilket får materialkristallerna att förskjutas.
Kristallerna börjar rotera, varigenom metallens linjära dimensioner förändras med hög periodicitet. Det är detta fenomen som leder till vibrationer och buller.
En annan anledning till att transformatorn surrar är manifestationen av magnetiska krafter. Denna effekt är särskilt uttalad vid fogarna till enhetens element. Enskilda ark av transformatorns kärna böjs av dessa tvärgående krafter, vilket genererar en ljudvåg och ökar den magnetostriktiva effekten. Transformatorn börjar surra intensivt.
Ljudnivån hos transformatorer beror direkt på deras dimensioner och vikt. Längden på stången i det magnetiska systemet, liksom stålets kvalitet, kan påverka ljudstyrkan. Systemets inträde i resonans eller skada på spolvarv kan öka signalen från driftstransformatorn avsevärt.
