Почему гудит трансформатор?
Главная причина шума работающего трансформатора – это явление магнитострикции. Чтобы понять его суть, вспомните, как работает трансформатор.
Как работает трансформатор?
Трансформатор состоит из двух катушек с намотанной проволокой. Они окружены металлическим сердечником с выраженными магнитными свойствами (ферромагнитный материал). Сердечник состоит из тонких пластин, скрепленных между собой.
В трансформатор под нагрузкой поступает переменный электрический ток. Он попадает в первичную обмотку, создавая в ней электромагнитное поле. Оно передается сердечнику, а затем и вторичной обмотке. Магнитное поле во вторичной обмотке создает электрический ток, но уже с другим значением напряжения. Напряжение на выходе из трансформатора зависит от количества витков проволоки в обмотках. Так при помощи трансформатора понижается напряжение электрического тока с высоковольтной линии до значений, которые используются в бытовых электрических сетях.
Где и почему рождается шум трансформатора?
Металлический сердечник состоит из зон микроскопического размера. В выключенном трансформаторе магнитное поле сердечника беспорядочно. Но как только в первичной катушке возникает магнитный поток – магнитное поле в сердечнике упорядочивается. В результате материал сердечника немного деформируется. Так сердечник сжимается и разжимается. Это и есть магнитострикция. А в результате возникают вибрации. Они производят характерный гул низкой частоты, который мы слышим при работе трансформатора.
Так как через трансформатор пропускается переменный электрический ток, то и магнитное поле меняет свое направление дважды за фазу. То есть, если наши сети работают с током частоты 50 Гц, то обмотки трансформатора колеблются с частотой в два раза больше – 100 Гц. А вот американские трансформаторы работают с током 60 Гц, поэтому гудят с частотой 120 Гц.
Почему некоторые трансформаторы гудят сильнее?
Есть и другие причины, которые заставляют трансформатор гудеть.
- Плохая изоляция витков катушки.
Если изоляция витков нарушена, то между ними могут проскакивать искры. В этом случае мы слышим звуковые щелчки. По той же причине в сырую погоду сильнее гудят провода высоковольтной линии электропередач.
Важно! На деле звук работающего трансформатора ощутимо меняется, если изоляция уже окончательно повреждена. Поэтому регулярно проверяйте трансформатор, замеряйте уровень шума.
- Плохо закрепленные части трансформатора.
Незакрепленные провода и зажимы тоже начинают колебаться при работе оборудования. Вибрация создает звуковые колебания. А мы слышим гул или даже грохотание из-под обшивки трансформатора.
Уровень шума трансформатора не должен превышать определенных величин. Например, на масляные силовые трансформаторы распространяется ГОСТ 12.2.024-87. Для снижения шумового загрязнения рядом с трансформаторами устанавливают специальные экраны или в конструкции их самих предусматривают глушители.
Откуда берется гудение трансформатора?
Основная часть шума от трансформатора под нагрузкой – это результат магнитострикции. Суть этого явления вы поймете, если вспомните механизм работы трансформатора.
Принцип работы трансформатора?
Рабочая часть трансформатора – это магнитный металлический сердечник с обмотками высокого и низкого напряжения. Последние изготавливаются из проводящего материала. Сам сердечник набирается из отдельных тонких пластин.
На первичную обмотку подается переменный ток. Электрическое поле порождает магнитное, которое передается сердечнику. Сердечник передает магнитное поле на вторичную обмотку. Вместе с магнитным потоком возникает и электрический ток, но уже с другим напряжением. Разница напряжений в первичной и вторичной обмотке пропорционально зависит от числа витков проволоки в них. За счет этой разницы величина напряжения тока в электрической сети поднимается, когда энергия передается от электростанции, и снижается перед тем, как попасть в наши дома.
Почему шумит трансформатор?
Сердечник трансформатора можно условно разделить на микроскопические кусочки. Когда трансформатор стоит без нагрузки, движение магнитных частиц в сердечнике хаотичное. Но под нагрузкой в первичной обмотке появляется магнитное поле, которое передается сердечнику. Так магнитным частицам в сердечнике придается упорядоченное движение. Под воздействием магнитного поля сталь, из которой изготовлен сердечник, деформируется. Она то сжимается, то разжимается. Это и есть явление магнитострикции в действии. При этом сердечник вибрирует. А мы слышим только гул.
В трансформатор подается переменный ток, поэтому и магнитный поток меняет направление два раза за фазу. Так как у нас в сети течет ток частотой 50 Гц, то его рабочая часть совершает колебания в два раза чаще (100 Гц). А в США, например, электрические сети пропускают ток 60 Гц. Соответственно и американские трансформаторы вибрируют с частотой 120 Гц.
Почему усиливается гул трансформатора?
Есть ряд причин, которые приводят к изменению звука работающего трансформатора.
- Плохая изолированы витки катушек.
При нарушении изоляции проводник может начать искрить. Тогда к гудению трансформатора добавляется пощелкивание. Это явление мы наблюдаем, когда высоковольтные ЛЭП начинают сильнее гудеть в сырую погоду.
Важно! без специальных приборов уловить изменения в звуке трансформатора не так просто. Если вы слышите явное потрескивание, скорее всего изоляция сильно повреждена. Поэтому мы рекомендуем время от времени проводить замеры уровня шума работающего трансформатора.
- Недостаточно прочно закрепленные детали трансформатора.
Плохо соединенные провода, зажимы сильно колеблются в трансформаторе под нагрузкой. Вибрация создает звук, который мы слышим. Чаще всего это просто гул, но порой из-под оболочки может слышаться настоящее грохотание.
Трансформатор не должен сильно шуметь. Допустимый уровень шума для масляных трансформаторов, например, прописан в отдельном ГОСТе 12.2.024-87. Если подстанция слишком сильно гудит, то рядом нужно устанавливать специальные экраны. В некоторых моделях можно сразу предусмотреть глушители шума.
Гудит силовой трансформатор: почему
Характерным признаком работы трансформатора выступает гудение. Но есть установленные пределы шума, превышение которых говорит о наличии неисправностей силового оборудования. Почему гудит трансформатор? В исправном состоянии шум вызван явлением, которое в учебниках физики носит название магнитострикции.
Суть заключается в изменении параметров ферромагнитного металла, из которого сделан сердечник оборудования. Воздействие на него магнитного поля приводит к тому, что шумит трансформатор. Дополнительными причинами появления характерного шума выступает работа вентиляторов и других систем охлаждения. Устройства, регулирующие напряжение тока, также гудят при работе.
От чего зависит уровень шума:
- от размеров трансформатора (чем больше габариты силового оборудования, тем сильнее гул при работе);
- возможности повышения нагрузки (ее увеличение отражается на «шумовом» эффекте);
- от свойств ферромагнитного материала сердечника.
Учитывая эти факторы, можно сказать, что если силовой трансформатор гудит в допустимых пределах, это не говорит о его поломке. Исключение: импульсное силовое оборудование. Шум, что возникает в исправном состоянии, находится за пределами слышимости, воспринимаемыми человеком.
Почему трансформатор начал гудеть
Оборудование, изначально работающее с нормальным уровнем шума, вдруг стало гудеть? Дополнительно слышен нехарактерный свистящий или дребезжащий звук? Это явный признак неисправности. Распространенная причина: нарушение структуры сердечника. Длительный срок эксплуатации наряду с постоянными колебаниями уровня нагрузки приводят к тому, что пластины сердечника расходятся. Учитывая принцип передачи звуковых волн, наличие зазоров между пластинами выступает фактором, повышающим уровень шума работающего трансформатора. Как устранить? Заново стянуть сердечник по принципу магнитопривода.
Интересует, почему шумит трансформатор, одновременно нагреваясь при этом? Причина заключается в повышении токовой нагрузки, которое возникает из-за межвиткового замыкания, или неисправностей в цепи. Как определить замыкание? Наблюдаются подтеки, оплавленная изоляция, почернения корпуса? Требуется вызов электриков для устранения межвиткового соединения. Если визуально неполадки не диагностируются, то определить факт замыкания можно при помощи мультиметра, сравнив полученные показания с данными паспорта прибора.
Но в любом случае причина сильного гула трансформатора – это нарушение номинального режима работы. Как его устранить? Обязательным выступает вызов электротехнического персонала, который продиагностирует силовое оборудование и устранит неисправность.
Обращение к мастерам
Интересует покупка трансформатора надежного производства? Нужна квалифицированная помощь по вопросам выбора и обслуживания? Обращайтесь к специалистам нашей компании. Они предметно расскажут, почему трансформатор гудит при работе, и ответят на другие вопросы, связанные с эксплуатацией силового оборудования.
Прямое сотрудничество с заводами-производителями обеспечивает постоянное расширение модельного ряда, предлагаемого на страницах нашего содержательного каталога. Мы гарантируем оперативную обработку заявок, помогая в решении спорных вопросов. Быстро доставим заказ по указанному адресу, благодаря сотрудничеству с национальными транспортными компаниями.
Нужна дополнительная информация? На главной странице указаны действующие контакты операторов. Здесь же есть актуальный график работы.
Почему гудит трансформатор
Почему гудит трансформатор? Вы когда-нибудь думали об этом? Кто-то может предположить что это от того, что плохо закреплены между собой витки или происходит колебания обмоток, ударяясь о железо. Возможно площадь сердечника оказалась недостаточной по расчетам или слишком большое напряжение на виток получилось при намотке? А будет ли соответствовать подаваемая частота имеющимуся материалу сердечника? Давайте разберемся в этом вопросе.
Пpи paбoтe тpaнcфopмaтopa пoявляeтcя хapaктepный звyк гyдeния. Этo нopмaльнoe явлeниe, oбъяcняющeecя пoявлeниeм мaгнитocтpикции.
Что такое трансформатор и пoнятиe мaгнитocтpикции
Чтoбы paзoбpaтьcя, пoчeмy cильнo гyдит ycилитeль, блoки питaния paзличных бытoвых пpибopoв или иныe тpaнcфopмaтopы, cлeдyeт paccмoтpeть aзы paбoты этoй тeхники.
Tpaнcфopмaтopoм нaзывaeтcя aгpeгaт, кoтopый пpизвaн пpeoбpaзoвывaть элeктpичecкий тoк в cooтвeтcтвии c тpeбoвaниями пoтpeбитeля. Пpибop cocтoит в caмoм пpocтoм видe из тaких чacтeй:
Магнитострикцией же называется явление изменения размеров и формы ферромагнитного тела под действием переменного магнитного поля.
Кроме магнитострикции причинами шума могут быть работающие масляные насосы и вентиляторы систем охлаждения мощных трансформаторов. Электродинамические усилия в обмотках и электромеханические устройства, регулирующие напряжение под нагрузкой, также создают шум.
Уpoвeнь шума
Гyдящий звyк пoявляeтcя пpи oпpeдeлeнных ycлoвиях paбoты aгpeгaтa. Oн зaвиcит oт нeкoтopых пapaмeтpoв oбopyдoвaния. В тeчeниe oднoгo циклa paбoты мaгнитoпpивoд pacтягивaeтcя и cжимaeтcя двa paзa. Ecли чacтoтa ceти cooтвeтcтвyeт cтaндapтнoмy знaчeнию для пepeмeннoгo тoкa (50 Гц), пoявитcя звyкoвaя вoлнa. Ee чacтoтa cocтaвит 100 Гц. Чeлoвeк пpи этoм ycлышит звyк гyдeния. Oн oтличaeтcя cвoeй интeнcивнocтью.
Уровень шума зависит от следующих факторов:
Учитывая перечисленные факторы можно констатировать, что для устройств, работающих в бытовых приборах, повышенный уровень шума, скорее исключение, чем правило. Это указывает на нештатную работу трансформатора, следовательно необходимо найти и устранить неисправность.