Reiz pagājušā gadsimta sākumā Amerikas Savienotajās Valstīs bija populāra reklāma par tēmu "klusais kalps". Jautājums attiecās uz elektrību, pareizāk sakot, tās spēju klusi veikt dažādus darbus. Uzņēmums General Electric šādā veidā centās pievērst patērētāju uzmanību sadzīves tehnikai. Bet, ja pieskaramies tīri fiziskajam elektrības procesam, izrādās, ka tas nemaz nav tik “kluss”. Piemērs ir plaši pazīstamā transformatora ierīce, kas spēj izdalīt diezgan skaļu dūkoņu. Tātad, kāpēc transformators dūko?
Kā darbojas transformators
Lai to saprastu, nenāk par ļaunu atcerēties skolas fizikas stundu, kurā aprakstīts transformatora darbības princips. Transformators darbojas, pamatojoties uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Tajā ietilpst spoles, kas uztītas ar dažāda diametra stiepli un ar atšķirīgu apgriezienu skaitu. Šīs spoles attēlo transformatora primāro un sekundāro tinumu. Starp tinumiem ir savienojums. To veic ar sava veida gredzenu, kas izgatavots no īpaša feromagnētiskā tērauda. Gredzenu sauc par serdi un atrodas tinumu iekšpusē. Pats dizainsserde ir salikta no plānām plāksnēm.
Kad primārajam tinumam tiek pievadīta maiņstrāva, tā serdē rada magnētisko lauku. Šis lauks mainās arī saskaņā ar strāvas izmaiņu likumu, kas to radīja. Savukārt lauks sekundārajā tinumā inducē indukcijas EML - pārveidotu elektrisko strāvu.
Pamatmateriāls ir sadalīts daudzās mikrosekcijās. Katrā šādā sadaļā bez ieejas sprieguma ir savs magnētiskais lauks, kas bieži ir vērsts pretī viens otram. Tomēr spriedzes apstākļos visas plūsmas sāk skriet vienā virzienā, radot spēcīgu magnētu. To visu pavada paša kodola fizisko izmēru izmaiņas. Tagad varat uzminēt, kāpēc transformators dūko.
Magnetostrikcijas efekts
Tā kā lauks ir mainīgs, serdes plāksnes ar laiku sāk sarukt un stiepties. Šo procesu sauc par magnetostrikciju. Šādas kustības tiek veiktas ar augstu frekvenci 100 Hz, pie strāvas frekvences 50 Hz kosmosā izstaro vibrāciju, kurai ir dzirdams diapazons un kas ir atšķirama ar cilvēka ausi. Papildus standarta frekvencei maiņstrāva satur augstākas frekvences harmonikas. To ir vairāk, jo vairāk tiek noslogots transformators, un tā, savukārt, ir asāka un dzirdamāka vibrācija. Tāpēc transformators dūko.
Citi transformatora trokšņa cēloņi
Bet ne visi transformatora "pļāpības" iemesli slēpjas magnetostrikcijā. Kāpēc noslogots transformators dūko? Izstarot troksni:
- Transformatoru tinumi. Tas ir saistīts ar faktu, ka magnētiskā plūsma mēģina izspiest tinumus attiecībā pret serdi. Skaņa tiek pastiprināta slikti uztītas spoles gadījumā, ja pagriezieni labi nesader kopā.
- Pamatplāksnes. Kāpēc? Transformators dūko ļoti bieži, ja tie slikti pieguļ un starp plakanām virsmām ir atstarpes. Tad papildus spiešanai ir troksnis no metāla zvana.
- Vara stieples izolācijas defekts vai bojājums. Tas var notikt tinuma biezumā, kur notiek paaugstināta temperatūra. Šajā gadījumā starp tinumiem var izlēkt dzirkstele, ko pavada klikšķis. Jo jaudīgāka izlāde, jo raksturīgāka un skaļāka skaņa.
- Visas vaļīgās daļas transformatorā, kāpēc? Ekspluatācijas laikā transformators dūko, jo tas grab.
Lai izvairītos no šī trūkuma transformatoros, ir izstrādāti beztrokšņa tipa transformatori. To ķēde ir veidota tā, ka strāvas frekvence tiek pārveidota (palielināta) līdz līmenim, kurā vibrācija audio diapazonā netiek uztverta. Tas ir 10 kHz un vairāk. Klusie transformatori ir daudz mazāki pēc izmēra un svara nekā parastie transformatori.
Secinājums
Lai neuzdotu sev jautājumu, kāpēc transformators dūc, visi jaudīgie modeļi ir jāņem no kvalitatīviem, cienījamiem ražotājiem. Mazjaudas modeļi nav tik prasīgi pret izpildes precizitāti. Bet ja vēl ir pieejamstransformators darbības laikā rada troksni, varat mēģināt to novērst, pievelkot plāksnes ar skrūvēm. Vienkārši mēģiniet nepārspīlēt un neatslābināt serdes metālu. Ja skrūvju nav, izmantojiet laku vai līmi, ko ielej serdē. Tīšanas grabulīšus var novērst, tikai tos attinot.
