當代工業企業普遍采用直流電源供電。冶金業中，有色金屬鋁、鎂、鋅的熔煉及電解銅的生產，化工行業中電解、電鍍、試劑和化工的生產，礦山機械、鋼鐵工業和交通運輸的驅動，起重機、軋鋼機、電力機車、電力火車、電車、城市交通電車等都需要直流電源。

引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注干式變壓器30年）

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整流變壓器，其任務就是與整流元件一起將交流電轉換成直流電。有很多種整流元件，如電子整流管和離子整流管，包括真空管、充氣管、閘流管和汞弧整流器)，還有半導體整流器(硒整流器和硅整流器等)。

整流變壓器按用途分為冶金、化工、牽引三種類型。這兩種電壓的調節方式、調壓范圍和二次側相電壓的不同，其共同特點是二次電壓低，電流大。為提高整流效率，二次側的相數通常不少于三相，有時采用六相、十二相或移相線圈。

四象限整流變壓器除結構上有所區別外，其負載特性也有所不同。通常將變壓器二次負載看作恒定阻抗，輸出電流為正弦波。四象限整流變壓器由于整流器的整流作用，每個陽極在每一周波中的部分時間導通。這樣整流變壓器二次側各相輸出電流的時間，也只有波內波的一部分，所以整流變壓器線圈中的電流波形是不規則的非正弦的。這種非正弦波電流引起的漏抗電壓降會影響整流變壓器二次側的端電壓，從而影響整流器的直流電壓特性。

現代化的硅整流、可控硅整流元件等都有了快速發展，生產出高功率晶閘管、平面晶閘管和各種雙向可控硅元件，并在生產實踐中廣泛應用。硅整流元件具有效率高、體積小、重量輕、操作維護簡單等優點，將逐步取代汞弧整流器。硅整流變壓器要求具有大范圍調壓和無級調壓的特點，因此出現了有載調壓和電抗器調壓的整流變壓器，有時整流變壓器與整流元件組合在一起作為大型整流裝置。變頻器根據整流變壓器的不同采用不同的接線方式，不同的接線方式，對變壓器二次側的電壓、電流和變壓器的一次側容量有影響。在確定了直流側的參數后，可以考慮變壓器的接線方式和容量等問題。為方便起見，不計變壓器勵磁電流、變壓器阻抗和電弧壓降。

一、基本整流線路

當變壓器次級線圈a端為正時，整流元件D導電，電阻R有電流通過；經過半個周期a端后，D截止，沒有電流通過，因此變壓器二次線圈中的電流只在半個周期內流過。相同電阻下的電流也只存在于半個周期，故稱為單相半波線。它們的電阻兩端整流后的平均電壓可以寫為下式。

三相橋整流線路通常采用三相橋型，以獲得平穩的輸出電壓，提高變壓器的利用率。因為線路上多加三個元件，二次線圈電流在兩個方向上流通，三相橋整流是六相中點引出的整流線。

大尺寸整流設備，有時采用變壓器雙彎折式聯接的三相整流線，也稱為三相叉形聯接整流線。其外特性曲線平順，不存在剩余磁勢。常用作牽引電源的直流電源，如有軌電車等。變壓器的漏抗、損耗及電弧壓降未考慮在內。

變壓器二次側有三個連接成星形的連接組，共有9個線圈。三個連接在中間點。在線圈中電流與其它6個線圈之間有一定的差別。

二、整流變壓器的容量及利用系數

變頻器的標準容盈越接近直流側的輸出地址，說明變頻器利用率越高。變壓器的接線方式取決于利用系數的高低。

在此基礎上，可以看出整流變壓器的容量與整流線路的接線方式有關，整流變壓器的運行狀態與一般變壓器不同，‘由于二次線圈流過的電流有一個直流小波。這對變壓器的漏磁通和附加損耗都有影響。

應注意的是，整流回路輸出的直流電壓，并非純直流，而且它的波形有一定的脈動。如果是交流成分，很明顯，相數越多，直流電壓的波動就越小。為了降低直流電壓的脈動，一般實際使用的整流線路的相數最多不超過12相，在整流回路中串聯濾波電抗器和并聯電容，可使整流后的電壓接近純直流。

對于三相整流線路，二次線圈的利用系數，K=0.67，而六相半波的利用系數K=0.55都不高，因此工業用整流變壓器均采用三相橋式和雙Y帶平衡電抗器的整流線路。

重疊現象，弧壓下降，電阻壓降。

以上討論的整流變壓器都是理想的工作狀態，沒有考慮變壓器漏抗電壓和整流環中各種類型的壓降。無論哪種整流線路都存在變壓器的漏抗和電壓下降現象，這些因素的存在會對整流回路的某些參數產生影響。

事實上，一般的整流變壓器都是有漏抗的，在整流過程中，當某一陽極整流完畢后換另一陽極整流時，陽極電流的變化不會突變，而是一陽極電流慢慢變弱，而一陽極電流則逐漸變大，這就是一陽極電流的變化。