Почему трансформатор «поет»? - Что говорит инженер Ибалин?

Вы когда-нибудь замечали, что когда вы включаете дома пылесос, большой железный предмет в распределительной коробке внизу начинает «гудить»? Звук не громкий, но низкий и продолжительный. Чем громче работает машина, тем энергичнее она жужжит. Некоторые люди могут подумать, что он разговаривает с приборами, но в каком-то смысле это действительно «разговор».

Понимание электричества у большинства людей «тихое и ненавязчивое», но на самом деле электричество обладает «силой». ВнутритрансформаторМагнитное поле постоянно толкает и тянет железный сердечник с частотой 50 раз в секунду, заставляя его многократно расширяться и сжиматься в микронном масштабе. Это называется «магнитный резонанс», проще говоря, железный сердечник «дышит» — чем больше он дышит, тем громче звук.

Это чем-то похоже на вождение автомобиля. На ровной дороге двигатель работает ровно; когда поднимаешься в гору, нажимаешь на педаль газа и появляется шум. Трансформаторы такие же. Когда вы включаете такие приборы, как кондиционеры, микроволновые печи и сушилки, им приходится «идти в гору», и звук, естественно, становится громче.

«Железный сердечник дышит» — почему трансформатор естественно шумит

Не думайте о трансформаторе как о безжизненном железном блоке. Трансформер больше похож на пару «железных легких». Даже если нагрузка не подключена, пока он включен, внутри трансформатора происходит постоянное движение. Ток протекает через катушку, а магнитное поле заставляет листы кремниевой стали расширяться и сжиматься с частотой 100 раз в секунду (переменный ток 50 Гц). Это крошечное физическое движение толкает воздух, и оно становится «жужжащим» звуком, который мы слышим.

Обычная «песня» имеет несколько характеристик:

1. Низкий и устойчивый шаг, без резких колебаний.

2. Непрерывный звук, без «щелкающих» шумов.

3. Отсутствие внезапных отключений электроэнергии или повторных перезапусков.

4. Громче в часы пик потребления электроэнергии днем, тише ночью, что нормально.

Почему звук внезапно усиливается при включении крупного прибора?

При включении устройства высокой мощноститрансформаторпридется «приложить больше усилий». Ток выше, магнитное поле сильнее и сжатие железного сердечника сильнее. Первоначально слабая вибрация внезапно усиливается, и звук естественным образом повышается.

Зарядные устройства для мобильных телефонов, светодиодные фонари и другие небольшие устройства практически не влияют на трансформатор. Они потребляют меньше и трансформатору все равно. Но кондиционеры, сварочные аппараты и мощные двигатели, когда они включаются, поднимают магнитное поле до очень высокого уровня, и изменения можно услышать даже через стену.

Однако иногда громкость — это вопрос не только «количества», но и «качества». Многие современные устройства — компьютеры, кондиционеры с регулируемой частотой, микроволновые печи, двигатели с регулируемой скоростью — не «пьют» электричество плавно, а «заглатывают большими глотками». Это называется «гармонической» или «нелинейной нагрузкой». Он разрывает изначально правильную форму тока, заставляя трансформатор «трястись» вместе с ним, и звук становится уже не просто «жужжанием», а резким «шипящим» звуком, даже резким воем.

Звук изменился? Это может быть механическая проблема

Если звук трансформатора меняется с постоянного «жужжания» на «щелкающий» звук удара металла, проблема может быть не в электричестве, а в механической конструкции.

Железный сердечник трансформатора состоит из сотен тонких листов кремнистой стали, сложенных вместе, и при выходе с завода он плотно спрессовывается. Но со временем из-за теплового расширения и сжатия, вибрационного старения затянутые винты могут ослабнуть, а на изоляционной краске могут появиться трещины. В это время листы кремниевой стали начинают «драться», ударяясь друг о друга и издавая раздражающий металлический звук.

Иногда с самим трансформатором все в порядке, а усилить звук «помогает» именно основание, на котором он установлен, или стена, на которой он висит. Если вы прикоснетесь к монтажной поверхности, если вместе с ней трясется стена или опорная плита, то большая часть шума, который вы слышите, исходит от здания, а не от самого трансформатора. Распространенными причинами являются ослабленные винты, стареющие амортизаторы или неровная установка.

Когда стоит беспокоиться?

Нормальная ситуация: при увеличении нагрузки звук становится громче; когда нагрузка уменьшается, становится тише — об этом, в принципе, можно не беспокоиться.

Однако при возникновении следующих ситуаций необходимо обратить внимание:

1. Звук внезапно стал громче, но нагрузка особо не изменилась.

2. Корпус настолько горячий, что на него невозможно даже положить руку.

3. Вы чувствуете запах горелого или горящего пластика.

4. Индикаторы мигают вместе с гудящим звуком.

5. Высота звука внезапно меняется и не возвращается в исходное состояние.

Это может указывать на то, что трансформатор перегружен, сердечник насыщен или имеется трехфазный дисбаланс, и он страдает от «внутренних повреждений».

Как сделать трансформатор тише?

Зачастую раздражает не сам трансформатор, а вся конструкция установки, резонирующая между собой, как большой динамик. Затяните крепежные винты и подложите под основание толстые резиновые амортизирующие прокладки. Эффект мгновенный – вибрация «блокируется», не доходит до стен и пола.

Вы также можете провести простой «диагностический» тест: попросите кого-нибудь встать рядом с трансформатором. Поочередно отключайте подозрительное оборудование – особенно преобразователи частоты, старые моторы, диммеры и т. д. Если выключение определенного из них снижает звук сразу, значит, «виновник» найден.

Если на объекте много электронных устройств и гармоническое загрязнение сильное, установка активного фильтра гармоник часто может значительно уменьшить звук, а также снизить нагрузку на трансформатор.

Слова от Yibaling Engineering

Мы производим трансформаторы уже много лет.Ибалин. Мы видели, как многие клиенты звонили нам из-за проблем со звуком и спрашивали: «Он сломан?». На самом деле в большинстве случаев трансформатор просто дышит нормально, при этом звук то громче, то тише это нормально.

Но если звук «меняется качественно» — с «жужжания» на «щелканье» или «шипение», то не откладывайте, проверьте как можно скорее. Этот трансформер стоит слушать чаще. Чем больше вы его слушаете, тем больше он сможет сделать для вас на протяжении многих лет.