מעצבים המפתחים מתקני אנרגיה מקפידים על הפחתת המשמעות או ביטול מוחלט של הגורמים השליליים הנלווים להפעלת מכשירים כאלה. ועם זאת, לא ניתן לבטל לחלוטין חלק מההשפעות השליליות. אחד מהם הוא הרעש וההמהמה של השנאים.
עקרון הפעולה של השנאי
שנאי הוא מכשיר טכני המעביר אנרגיה חשמלית מסליל נייח לסליל אחר מאותו הסוג, שאינו מחובר לראשונה באופן חשמלי. אנרגיה מועברת באמצעות שטף מגנטי המחבר את הפיתולים ומשנה את כיוון וגודל מתמיד ("הנדסת חשמל אלמנטרית לחובבי רדיו", AD Batrakov, 1950).
כאשר זרם חילופין זורם דרך הסליל הראשוני, הוא יוצר שדה מגנטי. קווי כוח חזקים של שדה זה חודרים לא רק לראשונה, אלא גם להתפתלות השנייה של השנאי. הקווים סגורים היטב סביב המוליכים, אשר מתחברים מגנטית ולא חשמליים.
מידת החיבור בין שני הסלילים נקבעת על ידי המרחק ביניהם.
כאשר קצוות הסליל המשני מחוברים לצרכן חשמל, זרם חשמלי נוצר במעגל, והמכשיר הכלול במעגל מקבל אנרגיה. בשל ההבדל במספר הסיבובים של הסלילים הראשוניים והמשניים, ניתן להשיג כל מתח נדרש ביציאה. זה נחשב למאפיין השימושי העיקרי של כל שנאי.
מדוע השנאי עושה רעש
שנאי זרם הספק גבוה הם מקור אחד לרעש מזיק שלעתים קרובות ניתן לחוש בסביבות תעשייתיות. הרעש הדומה לזמזום נגרם לרוב מרטט חזק של האלמנטים הפעילים של המכשיר, המועצמים על ידי תופעות תהודה.
מדוע מתרחשת רטט? ברוב המקרים, זה נובע מתופעה הנקראת מגנטוסטריכציה. אפקט זה הוא סוג של דפורמציה של סריג הקריסטל המרכיב את החומר המגנטי. מגנטסטרקציה מתרחשת במהלך מגנטיזציה של אלמנטים מבניים, שבמהלכה האינדוקציה גוברת וגורמת לשינוי גבישי החומר.
הגבישים מתחילים להסתובב, וכתוצאה מכך המימדים הליניאריים של המתכת משתנים עם מחזוריות גבוהה. תופעה זו היא שמובילה לרטט ורעש.
סיבה נוספת לזמזום השנאי היא ביטוי של כוחות מגנטיים. השפעה זו בולטת במיוחד במפרקי אלמנטים המכשיר. יריעות בודדות של ליבת השנאי מכופפות על ידי כוחות רוחביים אלה, ויוצרות גל קול ומגדילות את האפקט המגנוסטרקטיבי. השנאי מתחיל לזמזם בעוצמה.
רמת הרעש של שנאים תלויה ישירות במידותיהם ובמשקלם. אורך המוט של המערכת המגנטית, כמו גם איכות הפלדה, יכולים להשפיע על חוזק הקול. כניסת המערכת לתהודה או נזק לסיבובי הסליל יכולה להגדיל משמעותית את הרעש של שנאי ההפעלה.
