무하중 상태에서 변압기가 더 시끄러워지는 원인은 무엇인가요

변압기가 무부하 상태에서 작동할 때는 종종 정격 부하 상태보다 더 큰 소음을 내는 경향이 있습니다. 주된 이유는 부하가 없는 이차 코일로 인해 일차 전압이 명목치보다 약간 높아지기 때문입니다. 예를 들어, 정격 전압은 일반적으로 10 kV이지만, 실제 무부하 전압은 약 10.5 kV에 도달할 수 있습니다.

이 증가한 전압으로 인해 코어의 자기 유속 밀도(B)가 증가합니다. 다음 공식에 따르면:

B = 45 × Et / S
(여기서 Et는 설계된 회전당 볼트이고, S는 코어 단면적입니다), 고정된 회전수에서 더 높은 무부하 전압은 Et를 올려 B를 정상적인 설계값을 초과하게 합니다.

코어 자기 유속 밀도가 높아짐에 따라 자기 수축 및 자기 히스테리시스 진동이 강화되어 무부하 작동 중 더 큰 청각적 소음을 발생시킵니다. 이것이 소음 증가의 주요 원인입니다.

두 번째 효과는 무부하 전류의 상승입니다. 무부하 전류 증가는 직접적으로 더 큰 소음을 유발하지 않지만, 코어 재료의 품질과 제조 정밀도와 같은 근본적인 문제를 반영합니다. 고품질 규소강 시트는 특정 코어 손실이 낮아 무부하 전류가 적습니다. 반면, 더 많은 코어 재료나 저품질 강재(더 높은 코어 손실과 낮은 포화 자기 유속 밀도)를 사용하면 무부하 전류가 증가하고, 쉽게 포화되면서 두 번째로 소음 수준이 증가할 수 있습니다.

전체 변압기 소음에 영향을 미치는 다른 요인에는 진동 감쇠 조치, 코어 클램핑의 강도, 그리고 코어 설계가 기계적 공진을 유발하는지 여부 등이 포함됩니다. 그러나 이러한 요인들은 변압기의 일반적인 음향 성능에 영향을 미치며, 특히 무부하 대비 정격 부하 소음 차이에는 영향을 미치지 않습니다.

참고: 변압기가 무부하 상태에서 특별히 거칠거나 불쾌한 소음을 내면, 코어 포화를 나타낼 가능성이 있습니다. 이런 경우 두 개의 12 V 이차 코일의 전압이 균형 잡혀 있는지 확인하세요. 균형이 맞지 않다면, 코일을 제거하고 동일한 회전수로 다시 감아야 합니다.

또한, 저항 Rs를 통과하는 전류를 측정할 때, 파형이 매끄러운 톱니 모양 상승 대신 피크 오버슈트를 보이는 경우, 12 V 코일에 몇 개의 추가 회전이 필요함을 나타냅니다.

변압기를 다시 감는 것이 실용적이지 않은 경우, 대안으로 R_L 저항을 약간 줄여 진동 주파수를 약 5 kHz로 높일 수 있습니다(참고: 원문에서 오타 가능성이 있음—kHz, Hz가 아님). 이 조정은 대부분의 부하에 미미한 영향을 미치지만, 주파수 민감한 장치(예: 일부 아날로그 시계)에는 적합하지 않습니다.

회로를 단순화하고 비용을 절감하기 위해 이 전원 공급 설계에서는 전압 조정기를 생략하였으므로, 배터리 전압이 떨어질수록 출력 전압이 감소합니다.

프로토타입의 측정 성능:

• 최대 효율: 94%

• 출력 전압: 목표 230 VAC보다 약간 낮지만, 중국의 표준 명목 출력인 220 VAC와 잘 일치합니다.

13 VDC 입력으로 진정한 230 VAC 출력을 얻기 위해서는 다음과 같이 하십시오:

• 변압기의 변비율(이차 대 일차)을 증가시키거나,

• 230 V 이차 및 11 V 일차로 설정된 변압기로 교체합니다.