Κάποτε στις αρχές του περασμένου αιώνα στις Ηνωμένες Πολιτείες ήτανδημοφιλής διαφήμιση με θέμα «σιωπηλός υπηρέτης». Η ερώτηση αφορούσε την ηλεκτρική ενέργεια ή μάλλον την ικανότητά της να εκτελεί σιωπηλά διάφορα καθήκοντα. Η General Electric προσπάθησε έτσι να επιστήσει την προσοχή των καταναλωτών στις οικιακές συσκευές. Αλλά αν αγγίξουμε την καθαρά φυσική διαδικασία της ηλεκτρικής ενέργειας, αποδεικνύεται ότι δεν είναι τόσο «σιωπηλή». Ένα παράδειγμα είναι η γνωστή συσκευή μετασχηματιστή, η οποία είναι ικανή να εκπέμπει ένα μάλλον δυνατό βουητό. Λοιπόν, γιατί ο μετασχηματιστής βουίζει;
Πώς λειτουργεί ένας μετασχηματιστής;
Για να το καταλάβετε αυτό, δεν χρειάζεται να θυμάστεμάθημα σχολικής φυσικής, το οποίο περιγράφει την αρχή της λειτουργίας του μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής λειτουργεί βάσει του νόμου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Περιλαμβάνει πηνία τυλιγμένα με σύρμα διαφορετικών διαμέτρων και με διαφορετικό αριθμό στροφών. Αυτά τα πηνία αντιπροσωπεύουν τις πρωτεύουσες και δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή. Υπάρχει σύνδεση μεταξύ των περιελίξεων. Πραγματοποιείται μέσω ενός δακτυλίου από ειδικό σιδηρομαγνητικό χάλυβα. Ο δακτύλιος ονομάζεται πυρήνας και βρίσκεται μέσα στις περιελίξεις. Ο ίδιος ο πυρήνας σχεδιάζεται από λεπτές πλάκες.
Όταν εφαρμόζεται εναλλασσόμενο ρεύμα στην πρωτεύουσα περιέλιξη,τότε δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο στον πυρήνα. Αυτό το πεδίο αλλάζει επίσης σύμφωνα με το νόμο της αλλαγής του ρεύματος που το δημιούργησε. Με τη σειρά του, το πεδίο προκαλεί ένα επαγωγικό emf στη δευτερεύουσα περιέλιξη - ένα μετατρεπόμενο ηλεκτρικό ρεύμα.
Το βασικό υλικό χωρίζεται σε πολλάμικρο-ιστότοποι. Σε κάθε τέτοιο τμήμα, χωρίς την παρουσία τάσης εισόδου, υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο, που συχνά κατευθύνεται αντίθετα μεταξύ τους. Ωστόσο, υπό τάση, όλες οι ροές αρχίζουν να τρέχουν προς μία κατεύθυνση, δημιουργώντας έναν ισχυρό μαγνήτη. Όλα αυτά συνοδεύονται από μια αλλαγή στις φυσικές διαστάσεις του ίδιου του πυρήνα. Τώρα μπορείτε να μαντέψετε γιατί ο μετασχηματιστής βουίζει.
Επίδραση μαγνητοσυστολής
Δεδομένου ότι το πεδίο είναι μεταβλητό, τότε η πλάκα πυρήνααρχίστε να συρρικνώνεται και να τεντώνεται με το ρυθμό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μαγνητοσυστολή. Τέτοιες κινήσεις γίνονται με υψηλή συχνότητα 100 Hz, με τρέχουσα συχνότητα 50 Hz, οι δονήσεις εκπέμπουν στο χώρο, ο οποίος έχει εύρος ήχου και διακρίνεται από το ανθρώπινο αυτί. Εκτός από την τυπική συχνότητα, στη σύνθεση του εναλλασσόμενου ρεύματος υπάρχουν αρμονικές υψηλότερης συχνότητας. Υπάρχουν περισσότερα από αυτά, όσο περισσότερο φορτώνεται ο μετασχηματιστής και αυτό, με τη σειρά του, είναι πιο έντονη και ακουστική δόνηση. Γι 'αυτό ο μετασχηματιστής βουίζει.
Άλλες αιτίες θορύβου σε έναν μετασχηματιστή
Αλλά δεν κρύβονται όλοι οι λόγοι για την «ομιλία» του μετασχηματιστή στη μαγνητοσυστολή. Γιατί ο φορτωμένος μετασχηματιστής βουίζει; Εκπέμψτε θόρυβο:
- Μετασχηματιστής περιέλιξης.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μαγνητική ροή προσπαθεί να μετατοπίσει τις περιελίξεις σε σχέση με τον πυρήνα. Ο ήχος ενισχύεται στην περίπτωση πηνίου με πληγή, εάν οι στροφές δεν ταιριάζουν καλά.
- Πυρήνες. Γιατί; Ο μετασχηματιστής βουίζει πολύ συχνά όταν δεν είναι καλά τοποθετημένοι και έχουν κενά μεταξύ επίπεδων επιφανειών. Στη συνέχεια, εκτός από τη συμπίεση, ακούγεται θόρυβος από το χτύπημα του μετάλλου.
- Ελάττωμα ή ζημιά στη μόνωση του χαλκού σύρματος.Αυτό μπορεί να συμβεί στο πάχος της περιέλιξης, όπου εμφανίζονται υψηλές θερμοκρασίες. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας σπινθήρας που συνοδεύεται από ένα κλικ μπορεί να γλιστρήσει μεταξύ των περιελίξεων. Όσο πιο ισχυρή είναι η εκφόρτιση, τόσο πιο χαρακτηριστική και πιο δυνατή είναι ο ήχος.
- Γιατί όλα τα χαλαρά μέρη του μετασχηματιστή; Ο μετασχηματιστής βουίζει στη δουλειά, καθώς κουδουνίζουν.
Προκειμένου να αποφευχθεί αυτό το μειονέκτημα στοέχουν αναπτυχθεί μετασχηματιστές, μετασχηματιστές αθόρυβου τύπου. Το κύκλωμα τους κατασκευάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε η τρέχουσα συχνότητα να μετατρέπεται (να αυξάνεται) σε επίπεδο στο οποίο δεν γίνεται αντιληπτή η δόνηση στο εύρος ήχου. Είναι 10 kHz και υψηλότερη. Οι σιωπηλοί μετασχηματιστές είναι πολύ μικρότεροι σε μέγεθος και βάρος από τους συμβατικούς.
Συμπέρασμα
Για να μην αναρωτηθείτε για το γιατί είναι βουητόμετασχηματιστή, όλα τα ισχυρά μοντέλα πρέπει να ληφθούν από υψηλής ποιότητας, αξιόπιστους κατασκευαστές. Η χαμηλή ισχύς δεν είναι τόσο απαιτητική για την ακρίβεια της εκτέλεσης. Αν, ωστόσο, ο υπάρχων μετασχηματιστής κάνει θόρυβο κατά τη λειτουργία, μπορείτε να προσπαθήσετε να τον εξαλείψετε σφίγγοντας τις πλάκες με τις βίδες. Απλώς προσπαθήστε να μην το παρακάνετε ή να στρωματοποιήσετε το πυρήνα του μετάλλου. Εάν δεν υπάρχουν μπουλόνια, χρησιμοποιήστε βερνίκι ή κόλλα, που γεμίζουν τον πυρήνα. Ο κροταλισμός των περιελίξεων μπορεί να εξαλειφθεί μόνο με την επανατύλιξή τους.
