低頻變壓器(Low-Frequency Transformer)簡介
低頻變壓器是一種基于電磁感應原理,工作在低頻交流電路(通常指 50Hz 或 60Hz 的工業工頻,少數可到幾百 Hz)中的電力變換器件,核心功能是實現交流電壓的升高(升壓)、降低(降壓)或電路間的電氣隔離,而不改變交流電的頻率。
核心構成
低頻變壓器的結構相對經典,主要由以下三部分組成:
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鐵芯(Iron Core):作為磁路的核心,用于增強和集中磁場,減少磁損耗。通常由高磁導率的硅鋼片(硅鋼疊片)疊壓而成,目的是降低渦流損耗和磁滯損耗。
繞組(Winding/Coil):圍繞鐵芯的導電線圈,分為兩組或多組:
初級繞組(Primary Winding):接入輸入交流電源的繞組,也稱 “原邊繞組”;
次級繞組(Secondary Winding):輸出變換后電壓的繞組,也稱 “副邊繞組”。
外殼與絕緣材料:外殼起保護和散熱作用;繞組與鐵芯、初級與次級繞組間需用絕緣紙、絕緣漆等材料隔離,防止漏電或短路。
工作原理
基于電磁感應定律(法拉第定律),核心過程可分為三步:
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初級繞組接入低頻交流電后,產生隨電流變化的交變磁場,磁場通過鐵芯集中傳遞;
交變磁場穿過次級繞組,在次級繞組中感應出感應電動勢(電壓);
感應電壓的大小與繞組匝數成正比:U₁/U₂ = N₁/N₂(U 為電壓,N 為匝數)。
若 N₂ > N₁:次級電壓 U₂ > 初級電壓 U₁,為升壓變壓器;
若 N₂ < N₁:次級電壓 U₂ < 初級電壓 U₁,為降壓變壓器。
