Почему гудит трансформатор? Ответ на этот, казалось бы, простой вопрос дается еще в школе на уроках физики, когда объясняется такое явление как магнитострикция. В этой статье мы освежим эти знания и разберемся, что означает, когда внезапно стал гудеть нагруженный трансформатор в бытовом приборе. Итак, приступим.
Что такое Магнитострикция
Для лучшего понимания этого явления давайте вспомним принцип работы трансформатора.
На выше размещенном изображении показан простейший трансформатор, состоящий из первичной обмотки «А», вторичной обмотки «Б» и магнитопровода (сердечника) «С», который собран из наборных металлических пластин либо материала с ферримагнитными свойствами.
Переменное напряжение, проходящее через обмотку «А», создает магнитный поток «Ф», который формируется в сердечнике. В результате этого магнитный поток индуцирует электрический ток во вторичной катушке «В» с подключенной нагрузкой. При этом такой параметр как частота остается постоянной, а вот величина напряжения имеет прямую зависимость от соотношения числа витков первичной и вторичной обмоток.
Магнитострикция – это физический эффект, который приводит к изменению размеров и объема тела, через которое проходит магнитный поток. При этом значительным изменениям подвержены материалы с сильными магнитными свойствами, как раз из которых и изготавливаются сердечники трансформаторов.
На ниже представленном рисунке продемонстрирована периодичность проходящих сжатий-растяжений сердечника за один цикл изменения магнитного потока.
Как раз эти линейные колебания и создают в окружающем воздушном пространстве звуковую волну определенной частоты. А это значит, если сердечник подвергается одному сжатию и одному растяжению за один цикл, то при частоте в 50 Гц сформируются звуковые волны с частотой в 100 Герц. Вот именно этот звук и слышен при работе трансформатора.
Тут вспоминается старый анекдот про профессора и ученика: Профессор – Как работает трансформатор? Ученик – вот так: УуууУууууУуу...
От чего зависит уровень шума
Итак, теперь давайте узнаем, от каких факторов зависит уровень шума.
1. Первое - это размеры устройства. Вспомните про большие силовые трансформаторы на подстанциях. Характерный гул во время их работы это вполне нормальное явление
2. Нагрузка. Так перегруженный трансформатор будет гудеть гораздо сильнее, чем работающий в номинале.
3. Структура и физические параметры материала, из которого собран сердечник.
Учитывая все вышеописанное можно с уверенностью сказать, что импульсные трансформаторы работают «бесшумно» по причине того, что генерируемый ими звук расположен за границей восприятия человеческим ухом. И появление этого гула указывает на явные неисправности изделия.
Причины шума силового трансформатора
Трансформатор исправно работал и ни с того ни с сего начал гудеть или свистеть. Скорее всего, разошлись пластины, из которых собран сердечник. В этом случае требуется точная подгонка всех пластин, чтобы полностью ликвидировать образовавшиеся зазоры между ними.
В случае если у вас трансформатор броневого типа, то можно обойтись малой кровью и просто стянуть пластины металлическим хомутом.
Если кроме шума еще пошел сильный нагрев трансформатора, то это может указывать на межвитковое замыкание.
Если у вас есть только мультиметр, то проверить есть у трансформатора межвитковое КЗ будет крайне затруднительно. Как ни странно в этом вам может помочь обычный визуальный осмотр. Короткое замыкание вызывает довольно сильный нагрев и осматривая трансформатор, вы можете найти: потемнение изоляции, следы прогара, сильный запах горелой изоляции, потеки.
Все это указывает на то, что изделие явно неисправно.
Внешний осмотр ничего не дал, а проверить все-таки нужно и под рукой только мультиметр, тогда находим паспортные данные на трансформатор и производим проверку мультиметром, на котором выставлен режим мегаомметра.
Если отклонения от заявленных характеристик достигает 50 %, то это межвитковое КЗ. Если же отклонение незначительно, то трансформатор исправен.
Заключение
Итак, гул силового трансформатора на подстанции - это вполне естественный процесс, который указывает на то, что он работает. Если же загудел трансформатор в приборе (который ранее функционировал тихо), то это явно говорит о его неисправности, которую необходимо устранить. Это все, что я хотел вам рассказать о том, почему гудят трансформаторы. Понравилась статья, тогда ставим лайк. Спасибо за ваше внимание!