Электричество массово применяется во всех сферах современной жизни. При построении распределительных сетей, которые доставляют переменный электрический ток до потребителя, лучше использовать высокое напряжение. В бытовых сетях для этого задействуются номиналы 220 и 380 В, которые реализуют удачный компромисс между относительно невысокими потерями и возможность применения простых и дешевых изоляционных материалов.
Это напряжение напрямую задействуется такими нагрузками как электроплита, холодильник и стиральная машина. Напротив, слаботочные потребители электроэнергии типа магнитофона, телевизора и компьютера требуют постоянный ток и напряжение единицы вольт. Оно вырабатывается во внешнем пили встроенном источнике питания.
Почему гудит трансформатор источников питания?
В источниках питания различной аппаратуры вне зависимости от их исполнения в обязательном порядке используется один или несколько трансформаторов.
Они выполняют две основные функции:
- уменьшают напряжение до нужного значения;
- обеспечивает гальваническую развязку первичной и вторичной цепей, что является необходимым условием обеспечения электробезопасности пользователя техники.
При функционировании таких источников иногда возникает характерный гул. Его главная причина – магнитострикация. Под этим эффектом понимают заметное изменение линейных размеров магнитных материалов при нахождении в магнитном поле. В схематической форме воздействие этого поля на сердечник показано на рисунке 1.
Электротехническое железо, из пластин которого набирают сердечники трансформаторов, как раз относится к материалам с выраженными магнитными свойствами. С учетом 50-герцового сетевого напряжения изменения размеров преобразуются в акустические колебания с частотой, близкой к 100 Гц, хорошо воспринимаемые человеческим ухом.
Отдельно укажем на то, что трансформаторы импульсного источника работают на частотах 10 – 15 кГц. В этом частотном диапазоне чувствительность органов слуха несколько снижается, т.е. при прочих равных условиях современные малогабаритные источники функционируют заметно тише, а сам звук имеет более высокий тон, который ощущается скорее как свист.
- уровень акустического шума при работающем трансформаторе обычно пропорционален его размерам;
- величине нагрузки (отдаваемого тока),
а также зависит от материала, из которого набирается его сердечник.
Причины появления гула и его устранение
Трансформаторы, которые установлены на силовых подстанциях, из-за высокой мощности и особенностей конструкции (наличие внешних кожухов, применение масляного охлаждения, работающие насосы) издают хорошо слышимый характерный гул.
Трансформаторы бытовых устройств обычно работают достаточно тихо хотя бы в силу их небольших габаритов. Поэтому появление ощутимого шума свидетельствует в первую очередь о неисправности механической конструкции в виде возникшей в ней зазоров между отдельными пластинами.
Восстановить нормальную работоспособность трансформаторов наборного типа с Ш-образными сердечниками можно подтяжкой соответствующих винтов. Они хорошо видны на рисунке 2. Зазоры сердечников броневого типа, которые показаны на рисунке 3, выбираются червячным водопроводным хомутом, который накладывают прямо на корпус. Один из вариантов установки хомута показан на рисунке 3.
Если же повышенный уровень шума сопровождается нагревом, то это признак межвиткового замыкания. В этой ситуации потребуется как минимум перемотка соответствующей обмотки.