Porque un transformador hace ruido
Cuatro causas del ruido de los transformadores
En realidad, las causas del ruido de los transformadores son múltiples. La principal es el efecto de magnetostricción. Se produce cuando la corriente que circula por las bobinas del transformador crea un campo magnético. El campo magnético modifica las dimensiones del núcleo de hierro del transformador. El núcleo se expande y contrae con la corriente alterna, lo que provoca un zumbido.
Para eliminar el calor del transformador se utilizan ventiladores. Estos ventiladores aumentan el nivel de ruido. Cuantos más ventiladores se utilicen, mayor será el ruido. Otros factores que afectan al nivel de ruido son la velocidad de las puntas, el diseño de las aspas y la disposición de los radiadores.
¿Cuál es la causa del zumbido de un transformador?
La vibración del transformador está causada por la magnetostricción de las láminas del núcleo (la extensión y contracción de las láminas del núcleo cuando se magnetizan). Bajo flujos alternos, esta extensión y contracción tiene lugar dos veces durante un ciclo normal de tensión o corriente, lo que hace que la vibración se produzca principalmente a 120 Hz y sus armónicos de orden superior (múltiplos de 120 Hz, es decir, 240, 360, etc.) en Norteamérica y a 100 Hz avd sus armónicos de orden superior, en otros lugares.
Cuando los transformadores de interior están montados de forma rígida (no elástica) en el suelo (o en cualquier otra estructura que los soporte), su vibración se transmitirá a la estructura de soporte y se abrirá camino en los espacios vecinos y en los espacios inferiores del suelo (habitaciones, oficinas, laboratorios, etc.), provocando un ruido tonal molesto y agotador, además de vibraciones. La vibración transmitida y su consecuencia, es decir, el ruido transmitido por la estructura, pueden abordarse mediante:
El aislamiento adecuado de las vibraciones de un transformador respecto a su estructura de soporte reduce la transmisión de sus vibraciones a la estructura y, por tanto, disminuye el ruido estructural. El aislamiento de vibraciones de un transformador implica los siguientes pasos:
Sonido anormal en el transformador
Este ruido, conocido como zumbido del transformador, es tan fuerte que el personal obligado debe llevar equipos de protección en las subestaciones eléctricas. Cerca de instalaciones residenciales, comerciales y médicas, el ruido es insoportable. Es como poner en marcha un secador de pelo o una aspiradora las 24 horas del día. Las tablas 1 y 2 contrastan el zumbido del transformador con los niveles de presión sonora ambiental conocidos en decibelios (dB). Podemos ver que el transformador más silencioso hace un ruido similar al de un frigorífico. A medida que aumenta la potencia, también lo hace el nivel de ruido, hasta que es equivalente al de una aspiradora.
Por consiguiente, la instalación de transformadores cerca de personas sin equipo de protección debe cumplir estrictos requisitos de emisión de ruido. Para evitar un exceso de ingeniería, el zumbido del transformador no tiene por qué ser significativamente inferior a los niveles sonoros de otros equipos locales, como los ventiladores de refrigeración. La clasificación, el diseño, el montaje y la instalación afectan al nivel sonoro.
¿Qué es el acero al silicio eléctrico de grano orientado laminado en frío (CRGO/GOSS/GOES)? Añadir silicio al acero aumenta la resistividad eléctrica del hierro, reduciendo las pérdidas por corrientes de Foucault. Para los transformadores, se desea una permeabilidad unidireccional. Esto se consigue orientando los cristales y granos del material. Como resultado, el flujo permea fácilmente en la dirección orientada con la aplicación de un campo externo. El material se adelgaza mediante laminación en frío para alinear los cristales. Esto tiene dos ventajas sobre el laminado en caliente: En primer lugar, alinea los cristales en la dirección del laminado y, en segundo lugar, permite adelgazar el material. Las capas más finas de chapas de acero separadas por una capa aislante reducen aún más las corrientes parásitas.
Zumbido del transformador de 12v
Todos los transformadores tienen un nivel sonoro inherente que varía con el tamaño y el estilo del conjunto núcleo/bobina. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento del transformador, las mediciones del nivel sonoro en el lugar de instalación pueden ser drásticamente diferentes de las tomadas en fábrica.
Aunque generalmente se reconoce que los núcleos de los transformadores son la principal fuente de sonido de los transformadores, las fuerzas electromagnéticas en los devanados, conocidas como ruido de carga, también pueden ser una influencia significativa en los transformadores de bajo nivel sonoro, entre otros factores eléctricos y mecánicos.
Cuando una tira de hierro se magnetiza, se produce un fenómeno conocido como magnetostricción, que hace que el hierro cambie sus dimensiones físicas. Cuando se quita la magnetización, la tira de hierro vuelve a su estado y forma originales. Este cambio de dimensión física suele ser de sólo unas pocas partes entre un millón.
Los núcleos de los transformadores se construyen apilando capas de finas láminas de hierro, separadas de sus vecinas por una fina capa no conductora de aislamiento. Cuando el núcleo se magnetiza, el campo magnético actúa entre las láminas adyacentes, estirando y apretando el adhesivo y el aislamiento entre ellas.
