**400Hz中频变压器**是一种专为高频电力系统设计的特种变压器，主要用于将工频（50/60Hz）交流电转换为400Hz中频交流电，广泛应用于航空、军事、医疗及工业领域。以下是其核心特性与应用：
### 一、工作原理与结构
1. **电磁转换**：通过整流器将工频交流电转换为直流，再经逆变器（IGBT/MOSFET）及PWM技术生成400Hz交流电，最后由中频变压器调整电压并隔离输出。
2. **磁芯材料**：采用高导磁硅钢或铁氧体，降低高频损耗（效率≥90%）。
3. **绕组设计**：分段层式或平面结构，铜箔绕制减少涡流，绝缘等级H级（耐温180℃）。
### 二、技术参数
- **输入电压**：三相380V±10%或单相220V±10%。
- **输出电压**：115V/200V/400V可调，功率范围10kVA~3000kVA。
- **频率稳定性**：±0.1%，波形畸变率（THD）<5%。
- **保护功能**：过压、过流、短路及过温保护（阈值70℃±5%）。
### 三、核心优势
1. **高效节能**：转换效率≥90%，较传统工频变压器体积缩小30%。
2. **动态响应快**：电压调整时间<2ms，适应电机、雷达等非线性负载。
3. **强适应性**：支持三相不平衡负载（偏差≤10%），防护等级IP54（防尘防潮）。
### 四、典型应用
1. **航空航天**：飞机机载设备（如雷达、导航系统）及地面测试电源。
2. **军事装备**：舰船、潜艇电力系统及军用通信设备。
3. **工业测试**：高精度仪器（如MRI）、半导体制造设备。
### 五、选型建议
- **容量匹配**：按负载功率的1.2~1.5倍选择（如100kW系统选120kVA）。
- **环境适配**：高温环境需降额15%使用，优先选择强制风冷型号。
| 参数项 | 典型值/范围 | 备注 |
|---|---|---|
| 额定频率 | 400Hz ±5% | 核心参数 |
| 额定容量 | 1kVA ~ 500kVA（常见：5kVA、10kVA、50kVA、200kVA） | 依应用选择 |
| 一次侧电压 | 115V、200V、380V、440V（航空/船舶常用115V/200V，工业设备用380V/440V） | |
| 二次侧电压 | 24V、28V、48V、115V、230V（可定制升压或降压） | |
| 电压调整率 | ≤3%（满载时） | |
| 效率 | ≥95%（中高容量时） | 受材料和工艺影响 |
| 绝缘等级 | H级（180℃）或更高（航空领域常用） | |
| 温升限值 | ≤80K（绕组平均温升，H级绝缘） | |
| 空载损耗 | 0.2%~1%额定容量（如10kVA变压器空载损耗约20W~100W） | 铁芯材料关键 |
| 负载损耗 | 2%~5%额定容量（如10kVA变压器负载损耗约200W~500W） | 铜损为主 |
| 短路阻抗 | 4%~8%（需匹配系统短路电流要求） | |
| 冷却方式 | 自然风冷（AN）、强迫风冷（AF）或油冷（大功率场景） | |
| 铁芯材料 | 高磁导率硅钢片（厚度0.1~0.2mm）、非晶合金或铁氧体（高频低损耗） | 减少涡流 |
| 绕组材料 | 铜箔或多股绞合线（抑制趋肤效应） | 高频优化 |
| 外形尺寸 | 比50Hz变压器小30%~50%（如10kVA变压器体积约0.02m³） | 高频优势 |
| 重量 | 比50Hz变压器轻20%~40%（如10kVA变压器约15kg~25kg） | |
| 防护等级 | IP20（室内）或IP54（船用/户外） |
