Dizajneri koji razvijaju energetske objekte pomno paze na smanjenje značaja ili potpuno uklanjanje nepovoljnih čimbenika koji prate rad takvih uređaja. Pa ipak, neke negativne učinke nije moguće potpuno ukloniti. Jedan od njih je buka i brujanje transformatora.
Načelo rada transformatora
Transformator je tehnički uređaj koji prenosi električnu energiju iz nepokretne zavojnice u drugu zavojnicu istog tipa, koja nije povezana na prvu na električni način. Energija se prenosi magnetskim tokom koji povezuje namote i kontinuirano mijenja njegov smjer i veličinu ("Osnovno elektrotehničko inženjerstvo za radioamatere", AD Batrakov, 1950).
Kada izmjenična struja teče kroz primarnu zavojnicu, ona stvara magnetsko polje. Snažne linije sile ovog polja prodiru ne samo u prvi, već i u drugi namot transformatora. Vodovi su sigurno zatvoreni oko vodiča, koji postaju magnetno, a ne električno povezani.
Stupanj povezanosti dviju zavojnica određuje se razmakom između njih.
Kad su krajevi sekundarne zavojnice spojeni na potrošača električne energije, u krugu nastaje električna struja, a uređaj uključen u krug prima energiju. Zbog razlike u broju zavoja primarne i sekundarne zavojnice, na izlazu se može dobiti svaki potreban napon. To se smatra glavnim korisnim svojstvom bilo kojeg transformatora.
Zašto transformator stvara buku
Strujni transformatori velike snage jedan su od izvora štetne buke koja se često može osjetiti u industrijskim okruženjima. Buka koja nalikuje na brujanje najčešće je uzrokovana jakim vibracijama aktivnih elemenata uređaja koji se pojačavaju rezonancijskim pojavama.
Zašto se javljaju vibracije? U većini slučajeva to je posljedica pojave koja se naziva magnetostrikcija. Ovaj je učinak svojevrsna deformacija kristalne rešetke koja čini magnetski materijal. Magnetostrikcija se javlja tijekom magnetiziranja strukturnih elemenata, tijekom koje se indukcija povećava, uzrokujući pomicanje kristala materijala.
Kristali se počinju okretati, uslijed čega se linearne dimenzije metala mijenjaju s velikom periodičnošću. Upravo taj fenomen dovodi do vibracija i buke.
Drugi razlog zujanja transformatora je pojava magnetskih sila. Ovaj je učinak posebno izražen na spojevima elemenata uređaja. Te poprečne sile savijaju pojedinačne listove jezgre transformatora, stvarajući zvučni val i povećavajući magnetostriktivni učinak. Transformator počinje intenzivno zujati.
Razina buke transformatora izravno ovisi o njihovim dimenzijama i težini. Duljina šipke magnetskog sustava, kao i kvaliteta čelika, mogu utjecati na jačinu zvuka. Ulazak sustava u rezonanciju ili oštećenje zavoja zavojnice može značajno povećati buku radnog transformatora.
