מדוע השנאי מזמזם

המורה שואל את וובוצ'קה: - וובוצ'קה, ומי עובד אביך? - שנאי, מריה איבנובנה. - ואיך זה? - ובכן, הוא מקבל 380 רובל, נותן 220 לאמו, ומזמזז את 160 הנותרים ...

מדוע השנאי מזמזם? האם אי פעם חשבת על זה? מישהו יגיד שזה בגלל שהסלילים קבועים בצורה גרועה בינם לבין עצמם או שהסלילה מתנדנדת, דופקת ברזל. אולי אזור הליבה התגלה פחות מהנדרש בחישובים, או שמא יותר מדי וולט לכל סיבוב התברר במהלך סלילה? האם התדר המסופק תואם חומר ליבה זה? הבה, עם זאת.

למעשה, הגורם לזמזום שנאי הוא בתחילה מגנטוס קיצוץ. מגנטוסריטציה היא תופעה של שינויים בגודל ובצורה של גוף פרומגנטי תחת השפעת שדה מגנטי מתחלף.

הגדלים והצורה של גופים פרומגנטיים תלויים במצב המגנטציה שלהם. ג'יימס ג'ול בשנת 1842 הראשון גילה שכאשר מכניסים ברזל לשדה מגנטי, זה משנה את צורתו, מתארך בכיוון אחד ביחס לשדה ומתקצר באחרים. נפח גופו של הגוף לא השתנה באופן ניכר.

אז אם פרומגנט ממוקם בשדה מגנטי, הדבר יוביל בעיקר לשינוי במגנטציה המתקבלת. יחד עם זאת, שינוי בגודל הגוף יתרחש עקב העובדה שמגנטציה ספונטנית משנה את כיוונה באזורים שונים בגוף, ולכן גם כיוון העיוותים הספונטניים בהם משתנה. זהו מאפיין הטבוע בכל הגופים (פרומגנטים רק בצורה הבולטת ביותר).

מלבד מגנטוסריטציה, רעש יכול להיגרם על ידי משאבות שמן עובדות ומאווררים של מערכות קירור של שנאים חזקים. הכוחות האלקטרו-דינמיים המתפתלים והמכשירים האלקטרומכניים המווסתים את המתח תחת עומס יוצרים גם הם רעש.

במידה משמעותית, רמת הרעש הזו תלויה בעוצמת העומס האלקטרומגנטי ובמידות הכוללות של השנאי. והרעש מבוסס על רטט של מעגל מגנטי פרומגנטי המלווה את מגנטוזיציה. חומרת התופעה תלויה בעוצמת האינדוקציה המגנטית, כמו גם במבנה ובמאפיינים הפיזיים של הפלדה החשמלית עצמה. יתרה מזאת, הרטט מועבר לתמיכות השמן והתאי הליבה, ומתומכי השמן והליבה - ישירות למיכל.

מכיוון שאורך הגל לתדירות החשמל בשמן שנאי הוא כ 12 מטר, וקיר המיכל ממוקם במרחק קטן מהליבה, המכל מקבל לחלוטין ומשכפל את הרטט המקביל של חלקי הליבה הסמוכים.

לפעמים מקורות רעש אחרים מתגלים כחמימים יותר, למשל, אותה מערכת קירור פעילה, עם זאת, זהו הרעש המגנטי הליבה שנגרם כתוצאה מגנוסטוציזציה השולטת בדרך כלל.

בהשפעת שדה מגנטי מתחלף, הליבה חווה עיוותים מגנטו-סטריקטיביים מתחלפים. ואם יריעות הפלדה שמהן נשאבה הליבה היו חווים מתיחות ביחס ישר לריבוע האינדוקציה המגנטית, אזי לתנודות המגנטוסטרקטיביות יש תדר יציב אחד השווה ל 100 הרץ עבור רשת 50 הרץ. עם זאת, במציאות, תלות זו אינה פרופורציונלית ישירות, והתנודות, ואחריהן הרטט של המיכל, מייצרות רעש בהרמוניה גבוהה יותר.

עבור פלדות חשמל מגולגלות קרות והן מגולגלות חמות, ניתן למצוא נתונים על התארכות כמותית יחסית בזמן מגנטוססטרוקציה. פלדת גיליון חמה מגולגלת עם תכולה גבוהה של סיליקון מונעת כמעט לחלוטין את ביטוי המגנוטריסציה, ו -6% מהסיליקון המתווספים לפלדת השנאי כמעט חוסם אותה.אך לא ניתן להשתמש בפלדה כזו בשנאים בגלל מאפייניה המכניים הגרועים.

בפלדה מגולגלת קרה, עם אותו ערך של אינדוקציה מגנטית, האורך הוא פחות מאשר בפלדה מגולגלת חמה. אך מכיוון שהאינדוקציה בליבות הפלדה הקרה התגלגלה עדיפה על הגיוס לפלדה מגולגלת חמה, התארכות הליבות זהה בערך.

מחקרים הראו כי הרעש של מעגל מגנטי מפלדה חמה מגולגלת עם ערך אינדוקציה של 1.35 T תואם לרעש של פלדה מגולגלת קרה עם אינדוקציה מגנטית של 1.55 ט '. ועם עלייה בהשראה בליבה של שנאי פלדה קרה התגלגל ב- 0.1 T, הרעש מתחזק ב 8 dB.

ליבת השנאי יכולה גם להיכנס לתהודה עם רעידות מגנוטוציה ואפילו עם הרמוניה של תנודות במעגל המגנטי. אם המעגל המגנטי או חלקי השנאי נופלים בתהודה עם ההרמוניות הללו, אז טווח הרעש עם הפסגות הבולטות יכסה מספר הרמוניות בעלות פי שתיים מתדר הרשת.

אושר ניסוי כי ההרמוניות של תנודות המעגל המגנטי בולטות במיוחד בערכים גבוהים של אינדוקציה מגנטית, כאשר חלק לא לינארי מעקומת המגנטציה עובר מעבר בנוכחות שפע של הרמוניות של תנודות מגנטו-סטריקטיביות.

אחד המרכיבים העיקריים של רעש זה בשנאי שייך לתנודות הרוחביות של היריעות. תנודות מובחנות אלה מתרחשות כתוצאה מההבדל באורך ועובי הגיליון, כתוצאה מכך גורמי התארכות עבור כל גיליון שונים, וזה מוביל לשינוי בפער המפרק כפונקציה של ערכי אינדוקציה מיידיים.

זה מוביל לחלוקה מחדש בזמן של שטף מגנטי בין יריעות סמוכות, וכתוצאה מכך מתקבלים רעידות רוחביות של הסדינים. השטף המגנטי משתנה בזמן ואיתו מידת הרוויה של הפרומגנט. עקומת המגנטציה מעוותת, וכתוצאה מכך מופיעים הרמוניות הרמות יותר ורעשי מגנוטוציה.

חשוב שאורך הליבה ישתנה לא רק מההתמדה המגנטית, אלא גם תחת השפעת כוחות מגנטיים שמתעוררים כאשר השטף המגנטי עובר מפלטה לצלחת. זה קורה כאשר הלוחות המקבילים נבדלים על ידי חדירות מגנטית.

אושר ניסוי כי רעידות רוחביות וגם רוחביות של היריעות מייצרות רטט ורעש בעוצמה זהה. לכן, גם אם אחד ממקורות רעש השנאי מודחק לחלוטין, הרעש הכולל לא יקטן ביותר מ- 3 dB.

כורים, כורים שיש להם פערי אוויר מבניים נבדלים ברעש הנגרם בדיוק על ידי כוחות מגנטיים. בין שני חלקים, המופרדים על ידי פער, מתעוררים כוחות משיכה לסירוגין עם תדר מגנטציה כפול.

הרעש הנגרם על ידי כוחות אלקטרודינמיים בסיבובי שנאי שפועל תחת עומס הוא בדרך כלל שקט למדי אם אין התנגשות צירית, כפי שאופייני ללחיצת סלילה אלסטית. לפיכך, רמת העומס של שנאי רעש זה אינה תלויה למעשה.

מיקום זה מאפשר לנרמל את רמת הרעש של השנאי. עם זאת, אופי ועוצמת העומס עדיין קשורים לאינדוקציה מגנטית בפלדת שנאי במהלך הפעולה, ולכן רמת הרעש המגנטית עם כוח העומס עדיין קשורה.

אנו מקווים כי המאמר הקצר הזה איפשר לקורא חסר ניסיון לקבל תשובה לשאלה מדוע השנאי זמזום.

זה מעניין:כיצד לגלות את הכוח והזרם של שנאי לפי המראה שלו