Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Charakter charakterystycznego dźwięku emitowanego przez transformator podczas pracy jest wyjaśniony w szkolnym kursie fizyki (zjawisko to nazywa się magnetostrykcja). Jednak wpływ tego fizycznego procesu na urządzenia działające w urządzeniach gospodarstwa domowego jest znikomy, więc przyczyny buczenia w większości przypadków wskazują na nieprawidłowe działanie. Spróbujmy dowiedzieć się, dlaczego transformator brzęczy w żyrandolu, zasilaczu lub wzmacniaczu i jak wyeliminować to zjawisko. Zacznijmy od podstaw.

Charakter magnetostrykcji

Aby wyjaśnić to zjawisko, krótko przypomnimy zasadę działania urządzeń elektromagnetycznych, które przetwarzają napięcie AC, czyli transformatory. Jego uproszczony obraz pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Urządzenie transformatora

Urządzenie pokazane na rysunku składa się z uzwojenia pierwotnego „A”, uzwojenia wtórnego - „B” i przechodzącego przez nie rdzenia - „C”, wykonanego z cienkich prasowanych płyt żelaznych lub innego materiału o właściwościach ferrimagnetycznych.

Przejście napięcia przemiennego przez uzwojenie „A” prowadzi do powstania zmiennego pola magnetycznego „D” w rdzeniu, przyczyniając się do pojawienia się prądu elektrycznego w cewce „B”. Częstotliwość prądu pozostaje niezmieniona, a napięcie zależy od stosunku liczby zwojów między cewkami.

Teraz przypomnij sobie, czym jest magnetostrykcja. Jest to efekt fizyczny prowadzący do zmiany liniowych wymiarów i objętości ciała, przez które przechodzi strumień magnetyczny. Większość zmian to silnie magnetyczne materiały, to od nich w większości przypadków powstają rdzenie transformatorów. Rysunek 2 pokazuje częstotliwość rozciągania i ściskania rdzenia podczas jednego cyklu zmiany strumienia magnetycznego.

Rysunek 2. Zmiana liniowych wymiarów rdzenia podczas jednego cyklu

Pod wpływem oscylacji liniowych w otaczającym powietrzu powstają fale dźwiękowe o odpowiedniej częstotliwości. Oznacza to, że jeśli podczas jednego cyklu rdzeń zostanie dwukrotnie rozciągnięty i skompresowany, to przy standardowej częstotliwości sieci prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz powstają fale dźwiękowe o częstotliwości 100 Hz. Jest to charakterystyczny szum, który wytwarza transformator podczas pracy.

Biorąc pod uwagę powyższe, można wyjaśnić, dlaczego transformator impulsowy jest niesłyszalny podczas pracy. Częstotliwość wytwarzanych wibracji dźwiękowych tego urządzenia wykracza poza percepcję ludzkiego ucha.

Poziom hałasu zależy od następujących czynników:

  • całkowite wymiary urządzenia;
  • wartość obciążenia;
  • struktura i właściwości fizyczne materiału rdzenia.

Biorąc pod uwagę te czynniki, można stwierdzić, że w przypadku urządzeń działających w urządzeniach gospodarstwa domowego zwiększony poziom hałasu jest bardziej wyjątkiem niż regułą. Oznacza to nieprawidłowe działanie transformatora, dlatego konieczne jest znalezienie i rozwiązanie problemu.

Rycze transformatora mocy

Jeśli urządzenie gwiżdże lub brzęczy, chociaż wcześniej działało normalnie, może to oznaczać, że płyty rdzenia rozeszły się. W tym przypadku potrzebujesz idealnego dopasowania żelaza, aby wyeliminować luki, a także zapewnić dobry krawat. Jeśli transformator jest typu pancernego, można to zrobić za pomocą zwykłego zacisku węża wodnego, dokręcając go wokół obwodu rdzenia, jak pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3. Zawiązywanie rdzenia za pomocą obejmy ślimakowej

Gdy urządzenie jest nie tylko głośne, ale także znacznie się nagrzewa, takie znaki są typowe przy wysokim obciążeniu prądowym. Przyczyna może leżeć zarówno w samym transformatorze (zwarcie międzyzwojowe), jak iw problemach obwodu, który z niego zasila (na przykład wyciek w kondensatorach elektrolitycznych).

Konieczne jest natychmiastowe ostrzeżenie, że diagnostyka na temat obwodu międzyprzewodowego jest raczej trudna przy użyciu tylko multimetru. Ale z powierzchownym badaniem w celu wykrycia wady jest całkiem możliwe. Zwarcie między zwojami powoduje lokalne ogrzewanie. Rezultatem może być czernienie, smugi, oparzenia, puchnięcie wypełnienia, charakterystyczny zapach spalonej izolacji itp.

Charakterystyczne ślady obwodu międzywymiarowego

Jeśli kontrola wzrokowa nie przyniosła rezultatów i tylko multimetr jest dostępny z urządzeń pomiarowych, urządzenie może być obsługiwane na dwa sposoby:

  1. Zmierz opór uzwojenia pierwotnego i wtórnego, przełączając urządzenie na tryb megger. Następnie porównaj wartości uzyskane z wartościami podanymi w katalogu (jeśli typ urządzenia jest określony). Różnica ponad 50% wskazuje na zamknięcie międzybankowe.

W przypadkach, gdy nie jest możliwe ustalenie nominalnej rezystancji uzwojenia, można je obliczyć według przekroju, rodzaju drutu i liczby zwojów. Z reguły parametry te są wskazywane na transformatorze.

Możliwe jest również przeprowadzenie diagnostyki, dysponując podobnym, oczywiście działającym urządzeniem. W tym przypadku wystarczy zmierzyć opór uzwojeń i porównać je, rozbieżność nie powinna przekraczać 20%.

  1. Transformator obniżający napięcie jest czasami testowany, podłączany, a następnie sprawdzane jest napięcie na kablu (podłączonym do uzwojenia wtórnego). Jeśli po włączeniu słychać trzaski lub pojawia się dym, urządzenie musi być natychmiast wyłączone, takie znaki są charakterystyczne, gdy uzwojenie pierwotne ulegnie awarii.

Podczas pomiaru należy zachować ostrożność, aby uniknąć kontaktu z częściami pod napięciem. Odczyty instrumentów muszą być zgodne z oczekiwaniami. Jeśli napięcie na uzwojeniu wtórnym jest mniejsze niż wymagane o 20%, oznacza to zwarcie międzyobrotowe.

Buzz po przewinięciu

Jeśli transformator jest przewijany w domu, istnieje duże prawdopodobieństwo, że podczas pracy wytworzy charakterystyczny hałas. Może to wynikać z następujących powodów:

  • Nieprawidłowo zmontowany lub nie zamontowany rdzeń magnetyczny. Najczęściej problem ten występuje po rozmontowaniu - złożeniu rdzenia w kształcie litery W. Jak prawidłowo złożyć taki magnetyczny rdzeń, aby naprawić problem, powiemy nieco niżej;
  • cewka nie jest zamocowana na rdzeniu lub uzwojenia nie są ciasno nawinięte. Możesz naprawić sytuację, mocując cewkę, przewijając uzwojenie lub mocząc w parafinie (łaźni parafinowej). Ostatnia opcja bardzo pomaga, gdy buzuje toroidalny transformator;
  • niepoprawnie obliczone uzwojenia. Z reguły w tym przypadku obciążony transformator nie tylko brzęczy, ale także znacznie się nagrzewa. Aby rozwiązać ten problem, należy sprawdzić obliczenia i przewinąć do tyłu z poprawionymi błędami.

Jak prawidłowo zmontować rdzeń w kształcie litery W, aby zminimalizować hałas transformatora

Obwód magnetyczny takiego urządzenia składa się z dwóch rodzajów płyt, są one pokazane na rysunku 5. Są to płyta w kształcie litery „A” i płyta końcowa - „B”.

Rysunek 5. Płyty rdzeniowe w kształcie litery W.

Aby zmniejszyć straty prądu wirowego, każda płyta jest izolowana z jednej strony. W tym celu są lakierowane lub wyżarzane przed pojawieniem się tlenku. Aby zmniejszyć lukę magnetyczną, aw rezultacie stratę strumienia magnetycznego rozpraszania, po przewinięciu płyta powinna być instalowana naprzemiennie po każdej stronie. Jak to zrobić, pokazano na rysunku 6.

Rysunek 6. Zamontowane płyty na przemian

Po zmontowaniu około połowy rdzenia, należy zainstalować dwie płyty W po jednej stronie (bez płyt końcowych), nie popychając ich do końca. Następnie kontynuujemy montaż, aż rdzeń magnetyczny zostanie wybrany przez 2/3. W pozostałej części zestawu znajdują się tylko płyty W. W końcu będzie około dwóch tuzinów wkładek końcowych i kilku w kształcie litery W, które przestają się rozprzestrzeniać w ramce.

Ustaw pozostałe wkładki między dwoma wkładanymi do środka (patrz Rysunek 7) i ostrożnie wbij je drewnianym młotkiem, starając się nie zginać.

Rysunek 7. Instalacja w obwodzie magnetycznym pozostałych płyt

W końcowym etapie montażu wstaw płytki końcowe.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: