Nekoć je početkom prošlog stoljeća u Sjedinjenim Državama bilo popularno oglašavanje na temu "tihi sluga". Pitanje se odnosilo na električnu energiju, odnosno njezinu sposobnost tihog obavljanja raznih poslova. Tvrtka General Electric na ovaj je način nastojala skrenuti pozornost potrošača na kućanske aparate. Ali ako se dotaknemo čisto fizičkog procesa elektriciteta, ispada da on i nije tako "tihi". Primjer je dobro poznati transformatorski uređaj, koji može emitirati prilično glasno brujanje. Pa zašto transformator zuji?
Kako transformator radi
Da biste ovo razumjeli, ne škodi se prisjetiti se školske lekcije fizike, koja opisuje princip transformatora. Transformator radi na temelju zakona elektromagnetske indukcije. Uključuje zavojnice namotane žicom različitih promjera i s različitim brojem zavoja. Ove zavojnice predstavljaju primarni i sekundarni namot transformatora. Postoji veza između namota. Izvodi se pomoću svojevrsnog prstena od posebnog feromagnetnog čelika. Prsten se naziva jezgra i nalazi se unutar namota. Sam dizajnjezgra je sastavljena od tankih ploča.
Kada se izmjenična struja primjenjuje na primarni namot, ona stvara magnetsko polje u jezgri. Ovo polje se također mijenja prema zakonu promjene struje koja ga je generirala. Zauzvrat, polje inducira indukcijski EMF u sekundarnom namotu - pretvorenu električnu struju.
Materijal jezgre podijeljen je u mnogo mikro-sekcija. U svakom takvom odjeljku bez prisustva ulaznog napona postoji vlastito magnetsko polje, često usmjereno jedno na drugo. Međutim, pod napetošću, svi tokovi počinju juriti u jednom smjeru, stvarajući snažan magnet. Sve to popraćeno je promjenom fizičkih dimenzija same jezgre. Sada možete pogoditi zašto transformator zuji.
efekt magnetostrikcije
Budući da je polje promjenjivo, ploče jezgre počinju se skupljati i rastezati u vremenu s njim. Taj se proces naziva magnetostrikcija. Takvi se pokreti izvode s visokom frekvencijom od 100 Hz, pri trenutnoj frekvenciji od 50 Hz, u prostor zrači vibracija koja ima čujni domet i razlikuje se ljudskim uhom. Osim standardne frekvencije, izmjenična struja sadrži harmonike više frekvencije. Ima ih više, što je transformator više opterećen, a to je, pak, oštrija i čujnija vibracija. Zato transformator bruji.
Drugi uzroci buke transformatora
Ali nisu svi razlozi "razgovorljivosti" transformatora skriveni u magnetostrikciji. Zašto zuji napunjeni transformator? Emitirati buku:
- Namoti transformatora. To je zbog činjenice da magnetski tok pokušava pomaknuti namote u odnosu na jezgru. Zvuk se pojačava u slučaju loše namotane zavojnice, ako se zavoji ne uklapaju dobro.
- Jezgrene ploče. Zašto? Transformator vrlo često bruji kada se loše uklapaju i imaju razmake između ravnih površina. Zatim, osim stiskanja, čuje se i šum od zvonjave metala.
- Defekt ili oštećenje izolacije bakrene žice. To se može dogoditi u debljini namota gdje se javljaju povišene temperature. U tom slučaju između namota može skočiti iskra, praćena klikom. Što je pražnjenje snažnije, zvuk je karakterističniji i glasniji.
- Zašto svi labavi dijelovi u transformatoru? Transformator bruji tijekom rada dok zvecka.
Kako bi se izbjegao ovaj nedostatak kod transformatora, razvijeni su transformatori bešumnog tipa. Njihov je krug dizajniran na način da se trenutna frekvencija pretvara (povećava) na razinu na kojoj se vibracije ne percipiraju u audio rasponu. Ovo je 10 kHz i više. Tihi transformatori mnogo su manji po veličini i težini od konvencionalnih.
Zaključak
Kako se ne biste zapitali zašto transformator zuji, svi snažni modeli moraju biti preuzeti od kvalitetnih, renomiranih proizvođača. One male snage nisu toliko zahtjevne za točnost izvođenja. Ali ako je još dostupnotransformator stvara buku tijekom rada, možete ga pokušati eliminirati zatezanjem ploča vijcima. Samo pokušajte ne pretjerivati i ne raslojavati metal jezgre. Ako nema vijaka, koristite lak ili ljepilo, koje se ulijeva u jezgru. Zveckanje se može eliminirati samo premotavanjem.
