- Povaha magnetostrikce
- Výkonový transformátor řve
- Buzz po převinutí
- Jak správně sestavit jádro ve tvaru W, aby se minimalizoval šum transformátoru
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Povaha charakteristického zvuku emitovaného transformátorem během provozu je vysvětlena ve školním kurzu fyziky (tento jev se nazývá magnetostrikce). Vliv tohoto fyzického procesu na zařízení pracující v domácích spotřebičích je však zanedbatelný, takže důvody tohoto bzučáku ve většině případů ukazují na abnormální provoz. Zkusme zjistit, proč transformátor bzučel v lustru, napájení nebo zesilovači a jak tento jev eliminovat. Začněme se základy.
Povaha magnetostrikce
Pro vysvětlení tohoto jevu stručně připomínáme princip fungování elektromagnetických zařízení, která převádějí střídavé napětí, tj. Transformátory. Jeho zjednodušený obraz je znázorněn na obr. 1. Obr.
Zařízení znázorněné na obrázku se skládá z primárního vinutí "A", sekundárního vinutí - "B" a jádra, které jimi prochází - "C", vyrobeného z tenkých zhutněných železných desek nebo jiného materiálu s ferrimagnetickými vlastnostmi.
Průchod střídavého napětí vinutím "A" vede ke vzniku střídavého magnetického pole "D" v jádru, což přispívá k výskytu elektrického proudu v cívce "B". Frekvence proudu zůstává nezměněna a napětí závisí na poměru počtu otáček mezi cívkami.
Připomeňme si, co je to magnetostrikce. To je fyzikální účinek, který vede ke změně lineárních rozměrů a objemu tělesa, kterým prochází magnetický tok. Nejvíce změn jsou silně magnetické materiály, to je od nich, ve většině případů, aby jádra transformátorů. Obrázek 2 ukazuje frekvenci natahování a stlačování jádra během jednoho cyklu změny magnetického toku.
Pod vlivem lineárních kmitů v okolním vzduchu jsou vytvářeny zvukové vlny odpovídající frekvence. To znamená, že pokud se během jednoho cyklu jádro napne a stlačí dvakrát, pak se při standardní frekvenci AC sítě 50 Hz vytvoří zvukové vlny s frekvencí 100 Hz. Toto je charakteristický šum, který produkuje transformátor během provozu.
Vzhledem k výše uvedenému je možné vysvětlit, proč je pulzní transformátor během provozu neslyšitelný. Frekvence vibrací tohoto zařízení je mimo vnímání lidského ucha.
Hladina hluku závisí na následujících faktorech:
- celkové rozměry zařízení;
- hodnota zatížení;
- struktura a fyzikální vlastnosti materiálu jádra.
Vzhledem k těmto faktorům lze konstatovat, že u zařízení pracujících v domácích spotřebičích je vyšší hladina hluku spíše výjimkou než pravidlem. To indikuje abnormální provoz transformátoru, proto je nutné najít a opravit problém.
Výkonový transformátor řve
Pokud je pískání nebo bzučení zařízení, i když dříve fungovalo normálně, může to znamenat, že se jádrové desky od sebe oddělily. V tomto případě budete potřebovat dokonalé uchycení železa, aby se odstranily mezery, kromě zajištění dobré kravaty. Pokud je transformátor typu pancéřování, lze to provést pomocí běžné hadicové spony, utahující ji po obvodu jádra, jak je znázorněno na obrázku 3.
Když je zařízení nejen hlučné, ale také výrazně zahřívá, jsou takové znaky typické s vysokým proudovým zatížením. Důvodem může být jak samotný transformátor (zkratový zkrat), tak problémy s obvodem, který z něj napájí (například únik elektrolytických kondenzátorů).
Je nutné okamžitě upozornit, že je obtížné provádět diagnostiku na předmětu meziobvodu pouze pomocí multimetru. Ale s povrchním vyšetřením, které odhalí vadu, je to docela možné. Zkrat mezi otáčkami způsobuje lokální vytápění. Výsledkem může být černění, šmouhy, popáleniny, otok výplně, charakteristický zápach spálené izolace atd.
Pokud vizuální kontrola nevytvořila výsledky a měřicí zařízení má k dispozici pouze multimetr, může být zařízení provozováno dvěma způsoby:
- Změřte odpor primárního a sekundárního vinutí přepnutím přístroje do režimu megger. Poté porovnejte získané hodnoty s hodnotami uvedenými v adresáři (pokud je určen typ zařízení). Nesrovnalost ve výši více než 50% znamená uzavření transakce.
V případech, kdy není možné stanovit jmenovitý odpor vinutí, lze jej vypočítat podle sekce, typu drátu a počtu otáček. Tyto parametry jsou zpravidla uvedeny na transformátoru.
Je také možné provádět diagnostiku, která má k dispozici podobné, zřejmě pracovní zařízení. V tomto případě stačí měřit odpor vinutí a porovnat je, nesouhlas by neměl překročit 20%.
- Někdy je testován postupný transformátor, zapojen a pak je zkontrolováno napětí na kabelu (připojené k sekundárnímu vinutí). Pokud se po zapnutí praskání ozve zvuk nebo se objeví kouř, musí být zařízení okamžitě odpojeno od napětí, takové znaky jsou charakteristické při selhání primárního vinutí.
Při měření je třeba dbát na to, aby nedošlo ke kontaktu s živými částmi. Hodnoty přístroje musí být podle očekávání. Pokud je napětí na sekundárním vinutí menší než požadované napětí o 20%, pak to znamená zkrat mezi zkratem.
Buzz po převinutí
Pokud je transformátor převinut doma, pak je vysoká pravděpodobnost, že během provozu bude produkovat charakteristický šum. Může to být z následujících důvodů:
- Nesprávně smontované nebo nenamontované magnetické jádro. Nejčastěji k tomuto problému dochází po demontáži - sestavení jádra ve tvaru W. Jak správně sestavit takové magnetické jádro, abychom problém vyřešili, řekneme o něco nižší;
- cívka není upevněna na jádru nebo vinutí nejsou pevně navinuty. Situaci můžete opravit pevným upevněním cívky, navinutím navíječe nebo jeho namočením parafínem (parafinovou lázní). Poslední možnost pomáhá hodně, když toroidní transformátor bzučí;
- nesprávně vypočtená vinutí. Zpravidla se v tomto případě načtený transformátor nejenže rozruší, ale také výrazně zahřeje. Chcete-li problém vyřešit, budete muset zkontrolovat výpočty a převinout s opravené chyby.
Jak správně sestavit jádro ve tvaru W, aby se minimalizoval šum transformátoru
Magnetický obvod takového zařízení se skládá ze dvou typů desek, které jsou znázorněny na obr. 5. Jedná se o desku tvaru "A" ve tvaru písmene W a koncovou desku - "B".
Pro snížení ztráty vířivým proudem je každá deska izolována na jedné straně. Pro tento účel jsou lakovány nebo žíhány před vznikem oxidu. Aby se zmenšila magnetická mezera a tím i ztráta magnetického toku rozptylu, měla by se deska po převinutí instalovat střídavě na každou stranu. Jak to udělat je znázorněno na obrázku 6.
Po sestavení asi poloviny jádra je třeba nainstalovat dvě W-desky na jedné straně (bez koncových desek), aniž by je bylo nutné zatlačit až na doraz. Pak pokračujeme v montáži, dokud není magnetické jádro vytočeno 2/3. Ve zbytku sady pouze W-desky. Na konci budou asi dva desítky koncových vložek a několik W-tvaru, které již prolazyat do rámu.
Nastavte zbývající vložky mezi dva umístěné doprostřed (viz obr. 7) a opatrně je kladete dřevěným kladivem, snažte se neohýbat.
V konečné fázi montáže vložte koncové desky.