Az energetikai létesítményeket fejlesztő tervezők nagy figyelmet fordítanak az ilyen készülékek működését kísérő jelentőség csökkentésére vagy azok kedvezőtlen tényezőinek teljes kiküszöbölésére. És mégis, néhány negatív hatást nem lehet teljesen kiküszöbölni. Az egyik a transzformátorok zaja és zöreje.
A transzformátor működési elve
A transzformátor olyan technikai eszköz, amely elektromos energiát szállít egy álló tekercsből egy másik ugyanolyan típusú tekercsbe, amely nem kapcsolódik az elsőhöz elektromos úton. Az energiát a tekercseket összekötő, irányát és nagyságát folyamatosan változtató mágneses fluxus közvetíti ("Elektromos mérnöki munka rádióamatőrök számára", AD Batrakov, 1950).
Amikor a primer tekercsen váltakozó áram folyik, mágneses teret hoz létre. Ennek a mezőnek az erőteljes vonalai nemcsak a transzformátor első, hanem a második tekercsébe is behatolnak. A vezetékek biztonságosan vannak lezárva a vezetők körül, amelyek mágnesesen kapcsolódnak, nem pedig elektromosan.
A két tekercs közötti kapcsolat mértékét a köztük lévő távolság határozza meg.
Amikor a szekunder tekercs végei egy villamosenergia-fogyasztóhoz vannak csatlakoztatva, elektromos áram keletkezik az áramkörben, és az áramkörbe tartozó eszköz energiát kap. Az elsődleges és a másodlagos tekercsek fordulatszámának különbsége miatt a kimeneten bármilyen szükséges feszültség elérhető. Ez tekinthető bármely transzformátor fő hasznos tulajdonságának.
Miért zajong a transzformátor?
A nagy teljesítményű áramátalakítók a káros zaj egyik forrása, amely gyakran érezhető ipari környezetben. A zümmögésre emlékeztető zajt leggyakrabban a készülék aktív elemeinek erős rezgése okozza, amelyet rezonanciajelenségek erősítenek fel.
Miért fordul elő rezgés? A legtöbb esetben a magnetostrikciónak nevezett jelenségnek köszönhető. Ez a hatás a mágneses anyagot alkotó kristályrács egyfajta deformációja. A magnetostrikció a szerkezeti elemek mágnesezése során történik, amelynek során az indukció fokozódik, ami az anyagkristályok elmozdulását okozza.
A kristályok forogni kezdenek, ennek eredményeként a fém lineáris méretei nagy periodicitással változnak. Ez a jelenség vezet rezgéshez és zajhoz.
A transzformátor zümmögésének másik oka a mágneses erők megnyilvánulása. Ez a hatás különösen a készülékelemek ízületeinél jelentkezik. A transzformátor mag egyes lapjait ezek a keresztirányú erők meghajlítják, hanghullámot generálva és növelve a magnetostrikciós hatást. A transzformátor intenzíven dúdolni kezd.
A transzformátorok zajszintje közvetlenül függ méretüktől és súlyuktól. A mágneses rendszer rúdjának hossza, valamint az acél minősége befolyásolhatja a hangerőt. A rendszer rezonanciába kerülése vagy a tekercsfordulatok károsodása jelentősen megnövelheti a működő transzformátor zaját.
