整流变压器是一种专门为整流系统供电而设计的特种电力变压器。它的核心作用是将电网的标准交流电压转换为整流器（如晶闸管、二极管等）所需的交流电压，并优化整个整流系统的性能和效率。

工作原理：

1. 基本电压转换： 和普通电力变压器一样，整流变压器也是基于电磁感应原理工作的。初级绕组输入工频交流电（如50/60Hz），在铁芯中产生交变磁通，该磁通在次级绕组中感应出所需的交流电压。
2. 适应整流需求： 其特殊之处在于次级绕组的设计目标是为了给整流设备提供最合适的电压源：
   • 电压值调整： 次级电压需精确匹配整流器产生所需直流电压的要求。
   • 阻抗匹配： 设计特定的阻抗（短路阻抗通常较高）以限制短路电流，保护整流元件。
   • 相位控制：
     • 移相： 在大功率或多脉波整流系统中，常采用多个次级绕组（如延边三角形或双反星形结构），并利用特定接线方式使各绕组间产生相位差（例如30°、15°等）。这是整流变压器最核心的特种功能之一。
     • 多脉波输出： 通过移相设计多个独立的次级绕组，可以分别给多组整流桥供电。当多个不同相位的整流桥输出叠加后，其直流输出侧的纹波电压频率得以显著提高（6脉波、12脉波、24脉波等），纹波幅值大幅减小，使直流输出更平滑，同时对电网的谐波污染也大大降低。
   • 承受非线性负载： 整流器负载是非线性的（只在电压周期的部分时段导通电流），会在初级和次级绕组中产生大量谐波电流，变压器设计需考虑这种工况。

主要功能特性：

1. 特定次级电压输出： 精确提供整流器所需的交流输入电压，以匹配目标直流输出电压。
2. 高短路阻抗： 通常设计具有较高的短路阻抗（百分比）（远高于普通电力变压器），这能有效：
   • 限制短路电流： 当整流器发生短路故障（如桥臂直通）时，保护整流元件不被巨大的故障电流损坏。
   • 改善换相过程： 对于晶闸管等器件，一定阻抗有利于整流换相过程的稳定。
3. 多相或移相输出（核心特性）：
   • 可提供多个具有特定相位差的次级绕组（例如：两组输出相位差30°的绕组用于组成12脉波整流）。
   • 通过移相变压器结构（如曲折形/延边三角形连接）实现所需相移。
   • 功能：显著提高输出脉波数，降低直流纹波，减小输入侧网侧电流谐波含量。
4. 较强的抗谐波能力：
   • 由于整流器负载会产生丰富的谐波电流注入变压器绕组，这些谐波电流在变压器漏抗上会引起附加损耗（涡流、环流损耗）和局部过热。
   • 整流变压器在结构设计（如绕组导线截面积选择、排布方式）、电磁参数计算上需充分考虑谐波影响，采用特殊设计（如交叠式、饼式线圈、电磁屏蔽等）来有效抑制涡流损耗和局部过热，保证长期可靠运行。
   • 散热方式（油浸、风冷等）选择也应考虑额外的谐波损耗。
5. 良好的电压调整率：
   • 在从空载到额定负载（通常是过载能力较强的恒定直流电流负载）的范围内，其输出电压变化较小（即电压调整率较好），保证直流输出稳定。
   • 高阻抗特性对此有重要影响。
6. 结构坚固可靠：
   • 常工作在较高的电气和热应力下（谐波、可能的重载/冲击），结构（绕组、铁芯、引线、绝缘、冷却系统）设计更强调机械强度和可靠性。
7. 适应不同整流电路： 可设计满足各种整流电路的拓扑需求，如桥式整流（单桥、双桥串联/并联）、中点抽头（双半波）整流等。

总结来说，整流变压器不仅仅是一个简单的电压变换器，它集成了为整流系统提供合适电压、限制短路电流、实现多脉波移相输出以改善电能质量、承受高谐波负载并有效散热等多项关键功能于一身，是大型工业整流系统（如电解、化工、直流传动、电镀、励磁、HVDC输电换流站等）不可或缺的核心设备。 好的，以下是关于整流变压器原理及功能特性的中文解释：

整流变压器是一种专门为整流系统供电而设计的特种电力变压器。它的核心作用是将电网的标准交流电压转换为整流器（如晶闸管、二极管等）所需的交流电压，并优化整个整流系统的性能和效率。

工作原理：

1. 基本电压转换： 和普通电力变压器一样，整流变压器也是基于电磁感应原理工作的。初级绕组输入工频交流电（如50/60Hz），在铁芯中产生交变磁通，该磁通在次级绕组中感应出所需的交流电压。
2. 适应整流需求： 其特殊之处在于次级绕组的设计目标是为了给整流设备提供最合适的电压源：
   • 电压值调整： 次级电压需精确匹配整流器产生所需直流电压的要求。
   • 阻抗匹配： 设计特定的阻抗（短路阻抗通常较高）以限制短路电流，保护整流元件。
   • 相位控制：
     • 移相： 在大功率或多脉波整流系统中，常采用多个次级绕组（如延边三角形或双反星形结构），并利用特定接线方式使各绕组间产生相位差（例如30°、15°等）。这是整流变压器最核心的特种功能之一。
     • 多脉波输出： 通过移相设计多个独立的次级绕组，可以分别给多组整流桥供电。当多个不同相位的整流桥输出叠加后，其直流输出侧的纹波电压频率得以显著提高（6脉波、12脉波、24脉波等），纹波幅值大幅减小，使直流输出更平滑，同时对电网的谐波污染也大大降低。
   • 承受非线性负载： 整流器负载是非线性的（只在电压周期的部分时段导通电流），会在初级和次级绕组中产生大量谐波电流，变压器设计需考虑这种工况。

主要功能特性：

1. 特定次级电压输出： 精确提供整流器所需的交流输入电压，以匹配目标直流输出电压。
2. 高短路阻抗： 通常设计具有较高的短路阻抗（百分比）（远高于普通电力变压器），这能有效：
   • 限制短路电流： 当整流器发生短路故障（如桥臂直通）时，保护整流元件不被巨大的故障电流损坏。
   • 改善换相过程： 对于晶闸管等器件，一定阻抗有利于整流换相过程的稳定。
3. 多相或移相输出（核心特性）：
   • 可提供多个具有特定相位差的次级绕组（例如：两组输出相位差30°的绕组用于组成12脉波整流）。
   • 通过移相变压器结构（如曲折形/延边三角形连接）实现所需相移。
   • 功能：显著提高输出脉波数，降低直流纹波，减小输入侧网侧电流谐波含量。
4. 较强的抗谐波能力：
   • 由于整流器负载会产生丰富的谐波电流注入变压器绕组，这些谐波电流在变压器漏抗上会引起附加损耗（涡流、环流损耗）和局部过热。
   • 整流变压器在结构设计（如绕组导线截面积选择、排布方式）、电磁参数计算上需充分考虑谐波影响，采用特殊设计（如交叠式、饼式线圈、电磁屏蔽等）来有效抑制涡流损耗和局部过热，保证长期可靠运行。
   • 散热方式（油浸、风冷等）选择也应考虑额外的谐波损耗。
5. 良好的电压调整率：
   • 在从空载到额定负载（通常是过载能力较强的恒定直流电流负载）的范围内，其输出电压变化较小（即电压调整率较好），保证直流输出稳定。
   • 高阻抗特性对此有重要影响。
6. 结构坚固可靠：
   • 常工作在较高的电气和热应力下（谐波、可能的重载/冲击），结构（绕组、铁芯、引线、绝缘、冷却系统）设计更强调机械强度和可靠性。
7. 适应不同整流电路： 可设计满足各种整流电路的拓扑需求，如桥式整流（单桥、双桥串联/并联）、中点抽头（双半波）整流等。

总结来说，整流变压器不仅仅是一个简单的电压变换器，它集成了为整流系统提供合适电压、限制短路电流、实现多脉波移相输出以改善电能质量、承受高谐波负载并有效散热等多项关键功能于一身，是大型工业整流系统（如电解、化工、直流传动、电镀、励磁、HVDC输电换流站等）不可或缺的核心设备。