整流電路的故障要如何排查和修復?

整流電路中主要使用整流二極管，所以整流電路的故障機理與整流二極管相關，對整流電路的故障檢修可以采用檢測二極管的一套方法。

一、故障機理

關于整流電路的故障機理，主要說明下列幾點：

1、整流電路出故障的根本原因有兩個方面：一是外電路對整流二極管的破壞性影響，這不是整流電路本身的故障;二是整流二極管本身的質量問題，由于整流二極管的工作電流比較大，容易出現故障。

2、整流二極管有開路和擊穿兩個硬性故障，它的軟性故障是二極管正向電阻增大和反向電阻減小，工作穩定性差等。

3、整流二極管正向電阻增大后，在整流二極管兩端的管壓降增大，加到整流電路負載電阻上的直流電壓減小，降低了電源電路的直流輸出電壓。整流直流工作電流愈大，在整流二極管上的管壓降愈大，整流二極管本身也發熱，嚴重時將燒壞整流二極管。

4、整流二極管反向電阻減小后，二極管的單向導電性能變劣，使另一半周交流電壓中的一部分通過整流二極管加到了整流電路負載電阻上，因為這是交流電壓，所以增大了直流工作電壓中的紋波電壓，從而加重了濾波電路的負擔。

二、關鍵測試點

關于整流電路的關鍵測試點，主要說明下列幾點：

1、整流電路的關鍵測試點是整流二極管的輸出端，可用萬用表的直流電壓擋適當量程，測量整流二極管的輸出端直流電壓，有直流電壓輸出時，可以初步說明整流電路工作正常，否則說明整流電路可能存在故障。

2、在正極性整流電路中，整流二極管的負極是整流電路的輸出端，這時測量的是正極性直流電壓;在負極性整流電路中，整流二極管的正極是整流電路的輸出端，這時測量的是負極性直流電壓。

三、有效檢測手段

關于整流電路故障的有效檢測手段，主要說明下列幾點：

1、斷電后在路測量整流二極管的正向和反向電阻大小，可以判斷二極管是否是開路或短路的故障，在路測量結果不能確定時，可以將整流二極管脫開電路后進行測量，這樣的檢測結果準確。

2、通電狀態下測量整流二極管兩根引腳之間的直流電壓降，正常情況下硅整流二極管為0.6V，鍺整流二極管是0.2V，無論什么極性的整流電路都是這種特性。

3、對于二極管的軟性故障，可以采用更換一只新整流二極管的方法進行驗證，更換后故障消失，說明判斷正確，否則也排除了整流二極管出故障的可能性。

什么是整流變壓器，整流變壓器的工作原理和特性：

整流變壓器整流變壓器是整流設備的電源變壓器。整流設備的特點是原方輸入電流，而副方通過整流原件后輸出直流。變流是整流、逆流和變頻三種工作方式的總稱，整流是其中應用最廣泛的一種。作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。工業用的整流直流電源大部分都是由交流電網通過整流變壓器與整流設備而得到的。

功能

1.是供給整流系統適當的電壓，

2.是減小因整流系統造成的波形畸變對電網的污染。

主要用途簡介

整流變壓器是整流設備的電源變壓器。整流設備的特點是原方輸入交流，而副方通過整流原件后輸出直流。變流是整流、逆流和變頻三種工作方式的總稱，整流是其中應用最廣泛的一種。作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。工業用的整流直流電源大部分都是由交流電網通過整流變壓器與整流設備而得到的。

電化學工業

這是應用整流變最多的行業，電解有色金屬化合物以制取鋁、鎂、銅及其它金屬;電解食鹽以制取氯堿;電解水以制取氫和氧。

牽引用直流電源

用于礦山或城市電力機車的直流電網。由于閥側接架空線，短路故障較多，直流負載變化輻度大，電機車經常起動，造成不同程度的短時過載。為此這類變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低。阻抗比相應的電力變壓器大30%左右。

傳動用直流電源

主要用來為電力傳動中的直流電機供電，如軋鋼機的電樞和勵磁。(4)直流輸電用這類整流變壓器的電壓一般在110kv以上，容量在數萬千伏安。需特別注意對地絕緣的交、直流疊加問題。此外還有電鍍用或電加工用直流電源，勵磁用直流電源，充電用及靜電除塵用直流電源等。

原因

應用整流變最多的化學行業中，大功率整流裝置也是二次電壓低，電流很大，因此它們在很多方面與電爐變是類似的，即前所述的結構特征點，整流變壓器也同樣具備。整流變壓器最大的特點是二次電流不是正弦交流了，由于后續整流元件的單向導通特征，各相線不再同時，流有負載電流而是軟流導電，單方向的脈動電流經濾波裝置變為直流電，整流變壓器的二次電壓，電流不僅與容量連接組有關，如常用的三相橋式整流線路，雙反量帶平衡電抗器的整流線路，對于同樣的直流輸出電壓、電流所需的整流變壓器的二次電壓和電流卻不相同，因此整流變壓器的參數計算是以整流線路為前提的，一般參數計算都是從二次側開始向一次側推算的。

由于整流變繞組電流是非正弦的含有很多高次諧波，為了減小對電網的諧波污染，為了提高功率因數，必須提高整流設備的脈波數，這可以通過移相的方法來解決。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端線電壓之間有一個相位移。

最簡單的移相方法

最簡單的移相方法就是二次側采用量、角聯結的兩個繞組，可以使整流電爐的脈波數提高一倍。

10kv干式整流變壓器對于大功率整流設備，需要脈波數也較多，脈波數為18、24、36等應用的日益增多，這就必須在整流變壓器一次側設置移相繞組來進行移相。移相繞組與主繞組聯結方式有三種，即曲折線、六邊形和延邊三角形。

用于電化學行業的整流變壓器的調壓范圍比電爐變壓器要大的多，對于化工食鹽電解，整流變壓器調壓范圍通常是56%--105%，對于鋁電解來說，調壓范圍通常是5%--105%。常用的調壓方式如電爐變壓器一樣有變磁通調壓，串聯變壓器調壓和自耦調壓器調壓。另外，由于整流元件的特性，可以在整流電爐的閥側直接控制硅整流元件導通的相位角度，可以平滑的調整整流電壓的平均值，這種調壓方式稱為相控調壓。實現相控調壓，一是采用晶閥管，二是采用自飽和電抗器，自飽和電抗器基本上是由一個鐵心和兩個繞組組成的，一個是工作繞組，它串聯聯結在整流變壓器二次繞組與整流器之間，流過負載電流;另一個是直流控制繞組，是由另外的直流電源提供直流電流，其主要原理就是利用鐵磁材料的非線性變化，使工作繞組電抗值有很大的變化。調節直流控制電流，即可調節相控角α，從而調節整流電壓平均值。

適用整流電路

常用整流電路為單相半波、單相全波、三相半波、三相全波(Y或△)橋式、三相曲折式(Zo形)、六相Y形(中點接線)、六相叉形(又曲折形)、六相Y形并聯橋式(帶平衡電抗器)、六相△Y形串聯橋式、十二相四曲折形帶平衡電抗器、六相Y形或△形式、六相(十二、二十四相)雙反星形帶平衡電抗器，或多套并聯橋式、雙反星電路。直流電流可達25KA，直流電壓從幾十伏至幾百伏，閥側常采用同相逆并聯方法出線。