低频变压器(Low-Frequency Transformer)简介
低频变压器是一种基于电磁感应原理,工作在低频交流电路(通常指 50Hz 或 60Hz 的工业工频,少数可到几百 Hz)中的电力变换器件,核心功能是实现交流电压的升高(升压)、降低(降压)或电路间的电气隔离,而不改变交流电的频率。
核心构成
低频变压器的结构相对经典,主要由以下三部分组成:
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铁芯(Iron Core):作为磁路的核心,用于增强和集中磁场,减少磁损耗。通常由高磁导率的硅钢片(硅钢叠片)叠压而成,目的是降低涡流损耗和磁滞损耗。
绕组(Winding/Coil):围绕铁芯的导电线圈,分为两组或多组:
初级绕组(Primary Winding):接入输入交流电源的绕组,也称 “原边绕组”;
次级绕组(Secondary Winding):输出变换后电压的绕组,也称 “副边绕组”。
外壳与绝缘材料:外壳起保护和散热作用;绕组与铁芯、初级与次级绕组间需用绝缘纸、绝缘漆等材料隔离,防止漏电或短路。
工作原理
基于电磁感应定律(法拉第定律),核心过程可分为三步:
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初级绕组接入低频交流电后,产生随电流变化的交变磁场,磁场通过铁芯集中传递;
交变磁场穿过次级绕组,在次级绕组中感应出感应电动势(电压);
感应电压的大小与绕组匝数成正比:U₁/U₂ = N₁/N₂(U 为电压,N 为匝数)。
若 N₂ > N₁:次级电压 U₂ > 初级电压 U₁,为升压变压器;
若 N₂ < N₁:次级电压 U₂ < 初级电压 U₁,为降压变压器。