Si vous avez travaillé avec ou à proximité de transformateurs, en particulier les plus gros, vous avez peut-être remarqué le bourdonnement particulier qu'ils produisent pendant leur fonctionnement. Considérant que les transformateurs n'ont aucune pièce mobile à l'exception dufluides pour transformateurs, il est naturel de se demander quelle est la cause de ce bruit.

Lors de la sélection d'un transformateur, comprendre les facteurs contribuant à ce bourdonnement peut vous aider à faire un choix éclairé. Dans cet article, nous approfondissons les processus mécaniques à l’origine du bourdonnement du transformateur, explorons pourquoi il se produit et discutons de la manière dont les caractéristiques uniques de votre installation peuvent influencer le son. Nous partagerons également des stratégies pratiques pour aider à minimiser ce bruit.

Pourquoi les transformateurs bourdonnent-ils ?

La principale cause du bruit des transformateurs est la magnétostriction, phénomène provoqué par l’expansion et la contraction de matériaux ferromagnétiques en réponse aux champs magnétiques. Lorsqu’un champ magnétique est appliqué, les molécules contenues dans ces matériaux s’étirent et lorsque le champ est supprimé, elles reprennent leur forme originale. Dans un transformateur, des tensions et des courants alternatifs créent une excitation magnétique, générant des lignes de flux magnétique de force magnétique qui traversent le noyau du transformateur. Des niveaux de flux plus élevés amplifient la magnétostriction, entraînant une augmentation du bruit.

Le noyau d'un transformateur est composé de nombreuses feuilles magnétiques qui se dilatent et se contractent sous l'influence des champs magnétiques qu'elles génèrent. Cette expansion et cette contraction se produisent deux fois au cours de chaque cycle de magnétisation. Pour un transformateur fonctionnant à 60 cycles par seconde (60 Hz), cela se traduit par 120 cycles d'expansion et de contraction par seconde, ce qui établit la fréquence de bruit fondamentale. Ces mouvements sont irréguliers et inégaux, provoquant des vibrations et du bruit à des multiples différents de la fréquence fondamentale du bruit. Bien que de petite ampleur, ces vibrations sont suffisamment importantes pour produire le bourdonnement caractéristique d’un transformateur.

Facteurs supplémentaires contribuant au bruit du transformateur

Plusieurs autres éléments peuvent intensifier le bruit du transformateur, à savoir :

●Âge:Au fil du temps, les couches du noyau d’un transformateur peuvent se desserrer, augmentant ainsi les vibrations et, par conséquent, le bruit. Un peu comme avecle moteur électrique rembobine, un service de réparation de transformateurs peut aider à résoudre ce problème.

●Enroulements:Les enroulements du transformateur se dilatent et se contractent avec le courant électrique, ajoutant une autre couche de bruit au fonctionnement global.

●Ventilateurs:Les transformateurs s'appuient souvent sur des ventilateurs de refroidissement pour gérer la chaleur générée pendant le fonctionnement. Ces ventilateurs peuvent contribuer au bruit supplémentaire du système.

Comment réduire le bourdonnement dans les transformateurs

Même si les vibrations des transformateurs sont liées au flux magnétique, la réduction du bruit est plus complexe que la simple diminution des niveaux de flux. La tension d'un transformateur dépend de plusieurs facteurs, notamment des exigences du système et du nombre de tours de ses enroulements. De plus, la relation entre le flux et la magnétostriction n'est pas linéaire : une augmentation de la magnétisation n'est pas directement corrélée à un changement proportionnel de la magnétostriction. En conséquence, l’utilisation d’ajustements de flux pour contrôler le bruit n’est ni pratique ni particulièrement efficace.

Au lieu de cela, une approche plus efficace consiste à employer des stratégies ciblées pour minimiser le ronflement du transformateur. Voici quelques méthodes éprouvées :

1. Utilisez des matériaux antibruit

Les matériaux antibruit sont un moyen efficace de réduire le bourdonnement du transformateur et de protéger les travailleurs ou les passants à proximité de ses effets. Ces matériaux fonctionnent en piégeant les ondes sonores et en dissipant leur énergie, absorbant ainsi efficacement le bruit. Ce faisant, ils peuvent limiter considérablement la distance parcourue par le son et améliorer l’environnement.

Voici des exemples de produits antibruit :

· Barrières pétrolières

· Tuiles et enceintes acoustiques

· Rembourrage du coussin

· Panneaux muraux extérieurs

Ces matériaux sont particulièrement utiles dans les environnements industriels ou extérieurs où le contrôle du son est crucial pour maintenir le confort et la sécurité.

2. Installez votre transformateur au bon endroit

L'emplacement de votre transformateur joue un rôle essentiel dans la gestion des niveaux de bruit. Le son se propage différemment en fonction de son environnement. Choisir le bon emplacement peut donc réduire considérablement l'impact du bourdonnement du transformateur. Le site d'installation idéal doit répondre aux critères suivants :

· Surfaces lourdes et robustes : Idéalement, vous devriez placer votre transformateur sur du béton armé au moins 10 fois plus lourd que l'unité elle-même. Les surfaces denses et lourdes aident à amortir les vibrations, contrairement aux parois minces ou au contreplaqué, qui peuvent amplifier le bruit.

· Dégagement adéquat : Maintenez au moins 10 pieds d'espace entre le transformateur et tout autre équipement ou objet. La distance est un moyen rentable de minimiser la transmission du bruit et son impact.

· Zones à faible trafic : bien que la distance ne réduise pas le bruit réel du transformateur, le placer dans des zones à faible trafic peut réduire l'irritation des personnes à proximité. Ceci est particulièrement important dans des zones telles que les complexes d'appartements ou les lieux de travail, où des environnements plus calmes peuvent améliorer le confort et la communication.

· Loin des surfaces réfléchissantes : évitez d'installer des transformateurs près des coins, des cages d'escalier ou des couloirs. Ces zones peuvent réfléchir et amplifier les ondes sonores, rendant le bourdonnement plus fort. Optez pour des espaces ouverts pour atténuer les réflexions sonores.

3. Sécurisez les composants en vrac

Des vis, boulons ou autres composants desserrés peuvent contribuer à des vibrations bruyantes, en particulier dans le boîtier du transformateur. Serrez toutes les fixations pendant l'installation et intégrez des contrôles réguliers à votre programme d'entretien pour vous assurer qu'elles restent sécurisées. De plus, retirez toutes les vis de montage utilisées temporairement lors de l'installation, car elles peuvent également créer des bruits indésirables.

Conclusion

Le bourdonnement des transformateurs, bien qu'il soit un sous-produit naturel de leur fonctionnement, peut poser des problèmes dans les environnements sensibles au bruit. Comprendre les causes sous-jacentes, telles que la magnétostriction et les vibrations du noyau, est essentiel pour mettre en œuvre des solutions efficaces. Des améliorations de conception à une installation appropriée et à l’utilisation de matériaux insonorisants, il existe de nombreuses façons d’atténuer ce problème.