Os projetistas que desenvolvem instalações de energia prestam muita atenção para reduzir a importância ou eliminar completamente os fatores desfavoráveis que acompanham a operação de tais dispositivos. No entanto, alguns dos efeitos negativos não podem ser completamente eliminados. Um deles é o barulho e o zumbido dos transformadores.
O princípio de operação do transformador
Um transformador é um dispositivo técnico que transfere energia elétrica de uma bobina estacionária para outra do mesmo tipo, que não está conectada à primeira de forma elétrica. A energia é transmitida através de um fluxo magnético conectando os enrolamentos e mudando continuamente sua direção e magnitude ("Engenharia elétrica elementar para rádios amadores", AD Batrakov, 1950).
Quando uma corrente alternada flui pela bobina primária, ela cria um campo magnético. Poderosas linhas de força deste campo penetram não só no primeiro, mas também no segundo enrolamento do transformador. As linhas são fechadas com segurança em torno dos condutores, que se tornam magneticamente, em vez de eletricamente conectados.
O grau de conexão entre as duas bobinas é determinado pela distância entre elas.
Quando as pontas da bobina secundária são conectadas a um consumidor de eletricidade, uma corrente elétrica surge no circuito e o dispositivo incluído no circuito recebe energia. Devido à diferença no número de voltas das bobinas primária e secundária, qualquer tensão necessária pode ser obtida na saída. Esta é considerada a principal propriedade útil de qualquer transformador.
Por que o transformador faz barulho
Os transformadores de corrente de alta potência são uma fonte de ruído prejudicial que muitas vezes pode ser sentido em ambientes industriais. O ruído que se assemelha a um zumbido é geralmente causado por forte vibração dos elementos ativos do dispositivo, que são amplificados por fenômenos de ressonância.
Por que ocorre vibração? Na maioria dos casos, é devido a um fenômeno chamado magnetostrição. Esse efeito é uma espécie de deformação da rede cristalina que compõe o material magnético. A magnetostrição ocorre durante a magnetização de elementos estruturais, durante a qual a indução aumenta, fazendo com que os cristais do material se desloquem.
Os cristais começam a girar, como resultado disso as dimensões lineares do metal mudam com alta periodicidade. É esse fenômeno que leva à vibração e ao ruído.
Outra razão para o zumbido do transformador é a manifestação de forças magnéticas. Este efeito é especialmente pronunciado nas articulações dos elementos do dispositivo. Folhas individuais do núcleo do transformador são dobradas por essas forças transversais, gerando uma onda sonora e aumentando o efeito magnetostritivo. O transformador começa a zumbir intensamente.
O nível de ruído dos transformadores depende diretamente de suas dimensões e peso. O comprimento da haste do sistema magnético, bem como a qualidade do aço, podem afetar a intensidade do som. A entrada do sistema em ressonância ou danos às voltas da bobina podem aumentar significativamente o ruído do transformador operacional.
