چه عاملی باعث میشود ترانسفورماتور در شرایط بدون بار صدای بیشتری داشته باشد
هنگامی که ترانسفورماتور در شرایط بار خالی عمل میکند، معمولاً صدای بیشتری نسبت به حالت بار کامل تولید میکند. دلیل اصلی آن این است که با عدم وجود بار در سیم پیچ ثانویه، ولتاژ اولیه معمولاً کمی بالاتر از نامی میشود. به عنوان مثال، در حالی که ولتاژ اسمی معمولاً ۱۰ کیلوولت است، ولتاژ واقعی در حالت بار خالی ممکن است به حدود ۱۰.۵ کیلوولت برسد.
این افزایش ولتاژ چگالی جریان مغناطیسی (B) را در هسته افزایش میدهد. بر اساس فرمول:
B = ۴۵ × Et / S
(که Et ولتاژ طراحی شده بر دور و S مساحت مقطع هسته است)، با تعداد دورهای ثابت، افزایش ولتاژ بار خالی Et را افزایش میدهد، بنابراین B را فراتر از مقدار طراحی شده معمولی میبرد.
افزایش چگالی جریان مغناطیسی هسته موجب تشدید مغناطیسی و ارتعاشات هیستریس مغناطیسی میشود که مستقیماً منجر به صدای بلندتر در حالت بار خالی میشود. این امر دلیل اصلی افزایش صدا است.
اثر ثانویه افزایش جریان بار خالی است. در حالی که افزایش جریان بار خالی خود به تنهایی عامل اصلی صدای بلندتر نیست، این امر مشکلات زیربنایی مانند کیفیت مواد هسته و دقت ساخت را انعکاس میدهد. صفحات فولاد سیلیسیوم با کیفیت بالا ضریب خسارت هسته کمتری دارند، که منجر به جریانهای بار خالی کوچکتر میشود. به طور معکوس، استفاده از مواد هسته بیشتر یا فولاد با کیفیت پایینتر (با خسارت هسته بیشتر و چگالی جریان مغناطیسی اشباع کمتر) جریان بار خالی را افزایش میدهد و به طور ثانویه به دلیل اشباع آسانتر میتواند سطح صدای بالاتری را ایجاد کند.
عوامل دیگری که بر صدای کلی ترانسفورماتور تأثیر میگذارند شامل اقدامات میرا کننده ارتعاش، تنگی گیره هسته و اینکه آیا طراحی هسته ارتعاشات مکانیکی رزونانس را القا میکند. با این حال، این عوامل عملکرد صوتی کلی ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار میدهند—نه تفاوت صدا در حالت بار خالی و بار کامل.
توجه: اگر ترانسفورماتور در شرایط بار خالی صدای خشن یا ناخوشایندی تولید کند، احتمالاً این نشاندهنده اشباع هسته است. در چنین مواردی، بررسی کنید که آیا ولتاژ دو سیم پیچ ثانویه ۱۲ ولتی یکسان است. اگر غیرمتوازن باشند، سیم پیچها باید خارج و دوباره سیمپیچ شوند تا تعداد دورهای یکسانی داشته باشند.
به علاوه، هنگام اندازهگیری جریان از طریق مقاومت Rs، اگر شکل موج نشاندهنده افزایش اوجدار به جای یک افزایش پلهای صاف باشد، این نشاندهنده آن است که سیم پیچ ۱۲ ولتی نیاز به چند دور اضافی دارد.
اگر سیمپیچ دوباره ترانسفورماتور عملی نباشد، گزینه دیگر کاهش کمی مقاومت R_L برای افزایش فرکانس نوسان به حدود ۵ کیلوهرتز (توجه: احتمالاً خطای تایپ در متن اصلی—باید کیلوهرتز باشد، نه هرتز) است. این تنظیم تأثیر کمی بر بیشتر بارها دارد اما برای دستگاههای حساس به فرکانس (مانند برخی ساعتهای آنالوگ) مناسب نیست.
برای سادهسازی مدار و کاهش هزینه، این طراحی منبع تغذیه از یک تنظیمکننده ولتاژ محروم است؛ بنابراین، ولتاژ خروجی با کاهش ولتاژ باتری کاهش مییابد.
عملکرد اندازهگیری شده از نمونه اولیه:
کارایی حداکثر: ۹۴٪
ولتاژ خروجی: کمی کمتر از ولتاژ هدف ۲۳۰ VAC، اما خوب با استاندارد نامی چین ۲۲۰ VAC همخوانی دارد.
برای دستیابی به خروجی واقعی ۲۳۰ VAC از ورودی ۱۳ VDC، یا:
نسبت دور (ثانویه به اولیه) ترانسفورماتور را افزایش دهید، یا
آن را با یک ترانسفورماتور با خروجی ثانویه ۲۳۰ V و ورودی اولیه ۱۱ V جایگزین کنید.
