Eens aan het begin van de vorige eeuw was er in de Verenigde Staten populaire reclame over het onderwerp "stille dienaar". De vraag had betrekking op elektriciteit, of beter gezegd, het vermogen om stil verschillende werkzaamheden uit te voeren. Op deze manier probeerde de General Electric Company de aandacht van consumenten te vestigen op huishoudelijke apparaten. Maar als we het puur fysieke proces van elektriciteit aanraken, blijkt dat het niet zo "stil" is. Een voorbeeld is het bekende transformatorapparaat, dat een vrij luide brom kan afgeven. Dus waarom zoemt de transformator?
Hoe een transformator werkt
Om dit te begrijpen, kan het geen kwaad om de natuurkundeles op school te onthouden, die het principe van de transformator beschrijft. De transformator werkt op basis van de wet van elektromagnetische inductie. Het omvat spoelen die zijn gewikkeld met draad van verschillende diameters en met een verschillend aantal windingen. Deze spoelen vertegenwoordigen de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator. Er is een verbinding tussen de wikkelingen. Het wordt uitgevoerd door middel van een soort ring van speciaal ferromagnetisch staal. De ring wordt de kern genoemd en bevindt zich in de wikkelingen. Het ontwerp zelfkern is samengesteld uit dunne platen.
Wanneer een wisselstroom wordt toegepast op de primaire wikkeling, ontstaat er een magnetisch veld in de kern. Dit veld verandert ook volgens de wet van verandering van de stroom die het heeft gegenereerd. Op zijn beurt induceert het veld een inductie-EMF in de secundaire wikkeling - een omgezette elektrische stroom.
Het kernmateriaal is verdeeld in vele micro-secties. In elk van deze secties zonder de aanwezigheid van een ingangsspanning, is er zijn eigen magnetische veld, vaak tegengesteld aan elkaar. Onder spanning beginnen alle stromen echter in één richting te stromen, waardoor een krachtige magneet ontstaat. Dit alles gaat gepaard met een verandering in de fysieke afmetingen van de kern zelf. Nu kun je raden waarom de transformator zoemt.
Magnetostrictie-effect
Omdat het veld variabel is, beginnen de kernplaten mee te krimpen en uit te rekken. Dit proces wordt magnetostrictie genoemd. Dergelijke bewegingen worden gemaakt met een hoge frequentie van 100 Hz, bij een stroomfrequentie van 50 Hz stra alt een trilling de ruimte in, die een hoorbaar bereik heeft en waarneembaar is voor het menselijk oor. Naast de standaardfrequentie bevat wisselstroom harmonischen met een hogere frequentie. Er zijn er meer, hoe meer de transformator wordt belast, en dit is op zijn beurt een scherpere en meer hoorbare trilling. Daarom zoemt de transformator.
Andere oorzaken van transformatorruis
Maar niet alle redenen voor de "spraakzaamheid" van de transformator zijn verborgen in magnetostrictie. Waarom bromt een geladen transformator? Ruis uitzenden:
- Transformatorwikkelingen. Dit komt door het feit dat de magnetische flux de wikkelingen probeert te verplaatsen ten opzichte van de kern. Het geluid wordt versterkt in het geval van een slecht gewikkelde spoel, als de windingen niet goed op elkaar passen.
- Kernplaten. Waarom? De transformator bromt heel vaak als ze slecht passen en openingen hebben tussen vlakke oppervlakken. Dan is er, naast knijpen, geluid van het rinkelen van metaal.
- Defect of schade aan de isolatie van de koperdraad. Dit kan gebeuren in de dikte van de wikkeling waar verhoogde temperaturen optreden. In dit geval kan een vonk tussen de wikkelingen springen, vergezeld van een klik. Hoe krachtiger de ontlading, hoe karakteristieker en luider het geluid.
- Alle losse onderdelen in de trafo waarom? De transformator bromt tijdens bedrijf terwijl ze rammelen.
Om deze tekortkoming in transformatoren te voorkomen, zijn geruisloze transformatoren ontwikkeld. Hun circuit is zo ontworpen dat de huidige frequentie wordt omgezet (verhoogd) naar een niveau waarop trillingen niet worden waargenomen in het audiobereik. Dit is 10 kHz en hoger. Stille transformatoren zijn veel kleiner in omvang en gewicht dan conventionele.
Conclusie
Om jezelf niet de vraag te stellen waarom de transformator zoemt, moeten alle krachtige modellen afkomstig zijn van hoogwaardige, gerenommeerde fabrikanten. Low-power degenen zijn niet zo veeleisend op de nauwkeurigheid van de uitvoering. Maar indien nog beschikbaarde transformator maakt geluid tijdens het gebruik, u kunt proberen dit te elimineren door de platen met schroeven vast te draaien. Probeer het gewoon niet te overdrijven en het kernmetaal niet te delamineren. Als er geen bouten zijn, gebruik dan vernis of lijm, die in de kern wordt gegoten. Opwindende rammelaar kan alleen worden geëlimineerd door ze opnieuw op te winden.
