Enerji tesisleri geliştiren tasarımcılar, bu tür cihazların çalışmasına eşlik eden olumsuz faktörlerin önemini azaltmaya veya tamamen ortadan kaldırmaya özen göstermektedir. Yine de, bazı olumsuz etkiler tamamen ortadan kaldırılamaz. Bunlardan biri de transformatörlerin gürültüsü ve vızıltısıdır.
Transformatörün çalışma prensibi
Bir transformatör, elektrik enerjisini sabit bir bobinden, birincisine elektriksel olarak bağlı olmayan aynı tipteki başka bir bobine aktaran teknik bir cihazdır. Enerji, sargıları birbirine bağlayan ve yönünü ve büyüklüğünü sürekli değiştiren bir manyetik akı yoluyla iletilir ("Radyo amatörleri için temel elektrik mühendisliği", AD Batrakov, 1950).
Birincil bobinden alternatif bir akım geçtiğinde, bir manyetik alan oluşturur. Bu alanın güçlü kuvvet çizgileri, transformatörün sadece birincisine değil, aynı zamanda ikinci sargısına da nüfuz eder. Hatlar, elektriksel olarak bağlanmak yerine manyetik hale gelen iletkenlerin etrafına güvenli bir şekilde kapatılmıştır.
İki bobin arasındaki bağlantı derecesi, aralarındaki mesafeye göre belirlenir.
İkincil bobinin uçları bir elektrik tüketicisine bağlandığında devrede bir elektrik akımı oluşur ve devreye dahil olan cihaz enerji alır. Birincil ve ikincil bobinlerin sarım sayılarının farklı olması nedeniyle çıkışta istenilen gerilim elde edilebilir. Bu, herhangi bir transformatörün ana yararlı özelliği olarak kabul edilir.
Transformatör neden ses çıkarıyor?
Yüksek güçlü akım transformatörleri, endüstriyel ortamlarda sıklıkla hissedilebilen zararlı gürültü kaynaklarından biridir. Bir uğultuya benzeyen gürültüye, çoğunlukla, rezonans fenomenleri tarafından güçlendirilen cihazın aktif elemanlarının güçlü titreşimi neden olur.
Titreşim neden oluşur? Çoğu durumda, manyetostriksiyon adı verilen bir fenomenden kaynaklanır. Bu etki, manyetik malzemeyi oluşturan kristal kafesin bir tür deformasyonudur. Manyetostriksiyon, yapısal elemanların manyetizasyonu sırasında meydana gelir ve bu sırada indüksiyon artar ve malzeme kristallerinin kaymasına neden olur.
Kristaller dönmeye başlar, bunun sonucunda metalin doğrusal boyutları yüksek periyodiklikle değişir. Titreşim ve gürültüye yol açan bu fenomendir.
Transformatörün vızıltısının bir başka nedeni de manyetik kuvvetlerin tezahürüdür. Bu etki özellikle cihaz elemanlarının birleşim yerlerinde belirgindir. Transformatör çekirdeğinin bireysel tabakaları, bu enine kuvvetler tarafından bükülerek bir ses dalgası oluşturur ve manyetostriktif etkiyi arttırır. Transformatör yoğun bir şekilde vızıldamaya başlar.
Transformatörlerin gürültü seviyesi doğrudan boyutlarına ve ağırlıklarına bağlıdır. Manyetik sistemin çubuğunun uzunluğu ve çeliğin kalitesi ses gücünü etkileyebilir. Sistemin rezonansa girmesi veya bobin dönüşlerinde hasar olması, çalışan transformatörün gürültüsünü önemli ölçüde artırabilir.
