- Природа на магнитострикция
- Силови трансформатори реват
- Бъз след пренавиване
- Как да сглобите правилно W-образната сърцевина, за да намалите шума на трансформатора
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Характерът на характерния звук, излъчван от трансформатор по време на работа, се обяснява в учебния курс по физика (явлението се нарича магнитострикция). Но влиянието на този физически процес върху устройствата, работещи в домакинските уреди, е незначително, така че причините за бръмча в повечето случаи показват необичайна работа. Нека се опитаме да разберем защо трансформаторът бръмчи в полилея, захранването или усилвателя и как да се елиминира това явление. Да започнем с основните неща.
Природа на магнитострикция
За да обясним това явление, накратко напомняме принципа на работа на електромагнитни устройства, които преобразуват променливо напрежение, т.е. трансформатори. Неговото опростено изображение е показано на фигура 1.
Устройството, показано на фигурата, се състои от първичната намотка "А", вторичната намотка - "В" и сърцевината, преминаваща през тях - "С", направени от тънки уплътнени железни плочи или друг материал с феримагнитни свойства.
Преминаването на променливо напрежение през намотката "А" води до образуване на променливо магнитно поле "D" в сърцевината, което допринася за появата на електрически ток в намотката "В". Честотата на тока остава непроменена, а напрежението зависи от съотношението на броя на завъртанията между намотките.
Сега си спомнете какво е магнитострикция. Това е физически ефект, който води до промяна в линейните размери и обема на тялото, през което преминава магнитният поток. Най-много промени са силно магнитни материали, тя е от тях, в повечето случаи, да направи ядра на трансформатори. Фигура 2 показва честотата на разтягане и сгъстяване на сърцевината по време на един цикъл на промяна на магнитния поток.
Под въздействието на линейни колебания в околния въздух се създават звукови вълни на съответната честота. Това означава, че ако по време на един цикъл ядрото се разтегне и компресира два пъти, тогава при стандартна честота на мрежата от 50 Hz ще се образуват звукови вълни с честота от 100 Hz. Това е характерният шум, който генерира трансформатор по време на работа.
Като се има предвид горното, е възможно да се обясни защо импулсният трансформатор не се чува по време на работа. Честотата на произведените звукови вибрации на това устройство е извън възприятието на човешкото ухо.
Нивото на шума зависи от следните фактори:
- габаритни размери на устройството;
- стойност на натоварване;
- структура и физически характеристики на материала на сърцевината.
Като се имат предвид тези фактори, може да се каже, че за устройства, работещи в домакинските уреди, повишеното ниво на шума е по-скоро изключение, отколкото правило. Това показва ненормална работа на трансформатора, следователно е необходимо да се намери и отстрани проблема.
Силови трансформатори реват
Ако устройството е свистене или бръмчене, въпреки че преди това е работило нормално, това може да означава, че сърцевинните пластини са се разделили. В този случай, вие се нуждаете от перфектно прилягане на желязо, за да елиминирате пропуските, в допълнение да осигурите добра връзка. Ако трансформаторът е от тип броня, това може да се направи с помощта на обикновена скоба за маркуч, затягаща я около периметъра на сърцевината, както е показано на фигура 3.
Когато устройството е не само шумно, но и се загрява значително, такива знаци са типични при висок токов товар. Причината може да бъде както в самия трансформатор (късо съединение в завой), така и в проблемите на веригата, която се захранва от нея (например изтичане в електролитни кондензатори).
Необходимо е незабавно да се предупреди, че е доста трудно да се направи диагностика по темата на преплетена верига, използвайки само мултицет. Но с повърхностно изследване за откриване на дефекта, това е напълно възможно. Късо съединение между оборотите причинява локално отопление. Резултатът може да бъде почерняване, зацапвания, изгаряния, подуване на пълнежа, характерен мирис на изгоряла изолация и др.
Ако визуалната проверка не е дала резултати, а от измервателните уреди е достъпен само мултицет, то тогава устройството може да работи по два начина:
- Измерва се съпротивлението на първичната и вторичната намотки чрез превключване на инструмента в мегагер. След това сравнете получените стойности с тези, зададени в указателя (ако е определен типът на устройството). Несъответствието по отношение на повече от 50% показва прекъсване на преплитането.
В случаите, когато не е възможно да се установи номиналното съпротивление на намотката, тя може да се изчисли по секция, вид проводник и брой завои. По правило тези параметри са посочени на трансформатора.
Също така е възможно да се извърши диагностика, като се разполага с подобно, очевидно работещо устройство. В този случай е достатъчно да се измери съпротивлението на намотките и да се сравнят, като несъответствието не трябва да надвишава 20%.
- Понякога се проверява, включва се понижаващ трансформатор, след което се проверява напрежението на кабела (свързан с вторичната намотка). Ако след включване се чуе пукане или се появи дим, устройството трябва да бъде незабавно изключено, като тези признаци са характерни, когато първичната намотка е неуспешна.
При измерване трябва да се внимава да се избегне контакт с части под напрежение. Показанията на инструментите трябва да са според очакванията. Ако напрежението на вторичната намотка е по-малко от необходимото с 20%, то това означава, че има късо съединение.
Бъз след пренавиване
Ако трансформаторът се пренавие вкъщи, има голяма вероятност, че по време на работа ще се получи характерен шум. Това може да се дължи на следните причини:
- Неправилно сглобено или неподходящо магнитно ядро. Най-често този проблем възниква след разглобяване - сглобяване на W-образна сърцевина. Как правилно да монтираме такова магнитно ядро, за да решим проблема, ще кажем малко по-ниско;
- бобината не е фиксирана върху сърцевината или намотките не са плътно навити. Можете да фиксирате ситуацията чрез плътно фиксиране на бобината, пренавиване на навиването или накисване с парафин (парафинова баня). Последната опция много помага, когато звучи тороидален трансформатор;
- неправилно изчислени намотки. Като правило, в този случай, натовареният трансформатор не само бръмчи, но и се загрява значително. За да коригирате проблема, ще трябва да проверите изчисленията и да превъртите назад с коригираните грешки.
Как да сглобите правилно W-образната сърцевина, за да намалите шума на трансформатора
Магнитната верига на такова устройство се състои от два вида плочи, които са показани на фигура 5. Това са W-образната пластина "А" и крайната плоча - "В".
За да се намали загубата на вихрови токове, всяка плоча е изолирана от едната страна. За тази цел те се лакират или закаляват преди появата на оксид. За да се намали магнитната междина и в резултат на това загубата на магнитния поток от разсейване, след пренавиване, пластината трябва да се монтира последователно от всяка страна. Начинът на това е показан на фигура 6.
След сглобяването на около половината от сърцевината, трябва да се монтират две W-плочи от едната страна (без крайни плочи), без да ги избутвате докрай. След това продължаваме сглобяването, докато магнитното ядро бъде набрано с 2/3. В останалата част от комплекта само W-плочи. В крайна сметка, ще има около две дузини крайни вложки и няколко W-образни, които вече не пролазяват в рамката.
Поставете останалите вложки между двата поставени в средата (виж Фигура 7) и внимателно ги чуйте с дървен чук, опитвайки се да не се огъват.
В последния етап на монтажа поставете крайните плочи.