Els dissenyadors que desenvolupen instal·lacions energètiques presten molta atenció a reduir la importància o eliminar completament els factors desfavorables que acompanyen el funcionament d’aquests dispositius. I, no obstant això, alguns dels efectes negatius no es poden eliminar completament. Un d’ells és el soroll i el brunzit dels transformadors.
El principi de funcionament del transformador
Un transformador és un dispositiu tècnic que transfereix energia elèctrica des d’una bobina estacionària a una altra bobina del mateix tipus, que no està connectada a la primera de manera elèctrica. L'energia es transmet a través d'un flux magnètic que connecta els bobinats i canvia contínuament la seva direcció i magnitud ("Enginyeria elèctrica elemental per a radioaficionats", AD Batrakov, 1950).
Quan un corrent altern travessa la bobina primària, crea un camp magnètic. Les potents línies de força d’aquest camp penetren no només en el primer, sinó també en el segon bobinat del transformador. Les línies estan ben tancades al voltant dels conductors, que es connecten magnèticament en lloc de connectar-se elèctricament.
El grau de connexió entre les dues bobines està determinat per la distància entre elles.
Quan els extrems de la bobina secundària estan connectats a un consumidor d’electricitat, sorgeix un corrent elèctric al circuit i el dispositiu inclòs al circuit rep energia. A causa de la diferència en el nombre de voltes de les bobines primària i secundària, es pot obtenir qualsevol voltatge necessari a la sortida. Aquesta es considera la principal propietat útil de qualsevol transformador.
Per què fa soroll el transformador?
Els transformadors de corrent d'alta potència són una font de soroll nociu que sovint es pot sentir en entorns industrials. El soroll que s’assembla a un zumbit sol ser causat per una forta vibració dels elements actius del dispositiu, que s’amplifiquen mitjançant fenòmens de ressonància.
Per què es produeix la vibració? En la majoria dels casos, es deu a un fenomen anomenat magnetostricció. Aquest efecte és una mena de deformació de la xarxa cristal·lina que compon el material magnètic. La magnetostricció es produeix durant la magnetització d’elements estructurals, durant els quals la inducció augmenta, provocant el desplaçament dels cristalls materials.
Els cristalls comencen a girar, com a resultat dels quals les dimensions lineals del metall canvien amb una periodicitat elevada. És aquest fenomen el que condueix a la vibració i al soroll.
Un altre motiu del brunzit del transformador és la manifestació de forces magnètiques. Aquest efecte es manifesta especialment a les articulacions dels elements del dispositiu. Les fulles individuals del nucli del transformador estan doblegades per aquestes forces transversals, generant una ona sonora i augmentant l’efecte magnetostrictiu. El transformador comença a tararear intensament.
El nivell de soroll dels transformadors depèn directament de les seves dimensions i pes. La longitud de la barra del sistema magnètic, així com la qualitat de l'acer, poden afectar la força del so. L’entrada del sistema en ressonància o danys en els girs de la bobina pot augmentar significativament el soroll del transformador en funcionament.
