一、按核心應(yīng)用分類
- 工頻電力變壓器
- 工作頻率: 50Hz/60Hz
- 典型類型:
- 配電變壓器: 10kV/0.4kV,為樓宇、工廠供電(如油浸式、干式變壓器)。
- 電力變壓器: 高壓輸電系統(tǒng)(110kV~1000kV),用于變電站升壓/降壓。
- 自耦變壓器: 大容量、低成本,用于電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)(如220kV/110kV自耦變)。
- 整流變壓器: 為電解、電鍍等直流設(shè)備供電,需承受諧波電流(如12脈波整流變)。
- 特點: 鐵芯采用硅鋼片,體積大、功率高,注重效率與溫升控制。
音頻變壓器- 工作頻率: 20Hz - 20kHz(人耳可聽范圍)
- 典型應(yīng)用:
- 電子管放大器: 輸出變壓器(匹配高阻抗電子管與低阻抗喇叭)。
- 麥克風(fēng)/線路隔離: 消除接地環(huán)路噪聲(如600Ω音頻隔離變壓器)。
- 阻抗匹配: 連接不同阻抗的音頻設(shè)備(如8Ω喇叭匹配到4Ω輸出)。
- 特點: 鐵芯常用坡莫合金、非晶/納米晶(高頻特性好),追求低失真、寬頻響。
- 低頻特種電源變壓器
- 工作頻率: 低于50Hz(如16.7Hz、25Hz)或工頻定制
- 典型場景:
- 鐵路牽引變壓器: 電氣化鐵路專用(如歐洲16.7Hz,中國工頻25kV)。
- 中頻爐變壓器: 冶金行業(yè)(工作頻率50-100Hz,非嚴格低頻但遠低于kHz級)。
- 工頻試驗變壓器: 高壓實驗室產(chǎn)生50Hz交流高壓(如500kV工頻試驗變)。
二、按鐵芯結(jié)構(gòu)分類
- EI型變壓器
- 硅鋼片疊成"E"和"I"形,成本低、工藝簡單,廣泛用于小功率電源(如充電器、適配器)。
- 適用: 50Hz工頻或音頻低頻段。
- 環(huán)形變壓器(Toroidal)
- 鐵芯為閉合環(huán)形,磁泄漏小、效率高、噪音低。
- 適用: 高保真音響、醫(yī)療設(shè)備、精密儀器電源。
- C型變壓器
- 鐵芯由兩半"C"形硅鋼帶組成,磁路短、效率較高。
- 適用: 中功率音頻設(shè)備、工業(yè)控制電源。
- R型變壓器
- 鐵芯為連續(xù)卷繞的階梯形截面,無氣隙、振動噪聲極低。
- 適用: 高端音頻設(shè)備、測量儀器。
三、按冷卻與絕緣方式分類
類型特點典型應(yīng)用場景油浸式變壓器絕緣油冷卻,功率大、成本低戶外配電、電力系統(tǒng)變電站干式變壓器環(huán)氧樹脂澆注或空氣絕緣,防火性強室內(nèi)配電、地鐵、醫(yī)院開放式變壓器無外殼,自然風(fēng)冷實驗臺、老式設(shè)備維修
四、低頻變壓器的核心設(shè)計特點
- 鐵芯材料:
- 工頻: 硅鋼片(0.23mm~0.35mm厚度)。
- 音頻: 高磁導(dǎo)率材料(坡莫合金、非晶合金),減少高頻損耗。
- 繞組計算:
- 匝數(shù)比直接決定電壓變換(V1/V2=N1/N2
- V1
- /V2
- =N1
- /N2
- ),低頻需更多匝數(shù)(對比高頻變壓器)。
- 損耗控制:
- 鐵損: 硅鋼片選低損耗型號(如寶鋼B30P105)。
- 銅損: 優(yōu)化線徑與繞組排布,減少直流電阻。
- 絕緣設(shè)計:
- 工頻高壓變壓器需多層絕緣紙、油隙隔離;音頻變壓器注重層間絕緣耐壓。
五、選型關(guān)鍵參數(shù)
- 額定功率(VA/kVA):負載能力
- 輸入/輸出電壓:匹配系統(tǒng)需求
- 頻率響應(yīng)(音頻變壓器):如20Hz-20kHz ±1dB
- 效率與溫升:尤其重要工頻大功率場景
- 絕緣等級:A(105℃)至H(180℃)
典型低頻變壓器示例
場景變壓器類型頻率核心材料家庭配電箱干式配電變壓器50Hz硅鋼片電子管吉他放大器EI型輸出變壓器20Hz-5kHz坡莫合金電氣化鐵路供電所牽引變壓器16.7Hz硅鋼片工業(yè)電解槽整流變壓器50Hz硅鋼片實驗室交流耐壓測試工頻試驗變壓器50Hz硅鋼片+絕緣油
注:嚴格來說,50Hz/60Hz屬于"工頻",但在工程中常被歸為"低頻"(對比開關(guān)電源的kHz-MHz)。真正更低頻(如<10Hz)的應(yīng)用較少,多見于特殊科研或大功率慢速控制系統(tǒng)。