Wat veroorsaak dat 'n transformator luidrager is onder nulbelastingstoestande?

Wanneer 'n transformator onder nulbelasting omstandighede werk, produseer dit dikwels meer geraas as onder volle belasting. Die primêre rede is dat, sonder 'n belasting op die sekondêre spoel, die primêre spanning geneig is om iets hoër te wees as nominaal. Byvoorbeeld, terwyl die bepaalde spanning tipies 10 kV is, kan die werklike nulbelastingspanning ongeveer 10,5 kV bereik.

Hierdie verhoogde spanning verhoog die magnetiese fluxdigtheid (B) in die kern. Volgens die formule:

B = 45 × Et / S
(waar Et die ontwerpvolts-per-wending is, en S die kruisdoorsnee van die kern), met 'n vaste aantal wendings, verhoog 'n hoër nulbelastingspanning Et, en dus B, oor sy normale ontwerpwaaarde.

'n Hoër kernfluxdigtheid versterk magnetostriktie en magneet-histerese vibrasies, wat direk lei tot luider hoorbare geraas tydens nulbelastingoperasie. Dit is die hoofoorzaak van die verhoogde geraas.

'n Sekondêre effek is die styging in nulbelastingsstroom. Alhoewel 'n verhoogde nulbelastingsstroom self nie primêr die luider geraas veroorsaak nie, reflekteer dit onderliggende kwessies soos kernmateriaalkwaliteit en vervaardigingsakkuraatheid. Hoëkwaliteit silikon-staalplaatte wys lager spesifieke kernverlies, wat lei tot kleiner nulbelastingsstrome. Omgekeerd, die gebruik van meer kernmateriaal of laerklas staal (met hoër kernverlies en laer verzadigingsfluxdigtheid) verhoog nulbelastingsstroom en kan ook—sekondêr—bydra tot hoër geraasvlakke as gevolg van makliker verzadiging.

Ander faktore wat die algehele transformatorgeraas beïnvloed, sluit in trillingdempingmaatreëls, kernklampvastheid, en of die kerndesin masjienresonansie induiseer. Hierdie faktore beïnvloed egter die transformator se algemene akoestiese prestasie—nie spesifiek die nulbelasting vs. volle belasting geraasverskil nie.

Nota: As die transformator 'n ongewoon skerp of onaangename klank uitsonder onder nulbelastingomstandighede, dui dit waarskynlik op kernverzadiging. In sulke gevalle moet gekontroleer word of die spannings van die twee 12 V sekondêre spoels gelyk is. As hulle onbalans is, moet die spoels verwyder en opnuut gewonde word om identiese wendingtelle te verseker.

Addisioneel, wanneer die stroom deur weerstand Rs gemeet word, en die golfvorm piekoverskryding toon in plaas van 'n gladde zaagtand-aanstyg, dui dit daarop dat die 12 V spoel 'n paar bykomende wendings nodig het.

As die transformator opnuut te wind onprakties is, is 'n alternatief om die weerstand van R_L lig te verminder om die osillasiefrekwensie na ongeveer 5 kHz (nota: waarskynlik 'n tikfout in die oorspronklike—moet kHz wees, nie Hz nie) te verhoog. Hierdie aanpassing het min impak op die meeste laste, maar is ongeskik vir frekwensie-gevoelige toestelle (bv. sekere analooge horlosies).

Om die sirkel te vereenvoudig en koste te verminder, laat hierdie voedingontwerp 'n spanningsregelaar weg; dus, die uitvoerspanning daal as die batteryspanning daal.

Gemete prestasie van die prototipe:

• Maksimum doeltreffendheid: 94%

• Uitvoerspanning: lig na laer as die doelwit van 230 VAC, maar stem goed ooreen met China se standaardnominaal uitvoerspanning van 220 VAC.

Om 'n werklike 230 VAC uitvoer van 'n 13 VDC invoer te bereik, ofwel:

• Verhoog die wendingsverhouding (sekondêre tot primêre) van die transformator, of

• Vervang dit met 'n transformator met 'n 230 V sekondêre en 11 V primêre.