整流电路故障怎样排查和维护

整流电路的故障要如何排查和修复

整流电路中主要使用整流二极管，所以整流电路的故障机理与整流二极管相关，对整流电路的故障检修可以采用检测二极管的一套方法。

一、故障机理

关于整流电路的故障机理，主要说明下列几点：

1、整流电路出故障的根本原因有两个方面：一是外电路对整流二极管的破坏性影响，这不是整流电路本身的故障;二是整流二极管本身的质量问题，由于整流二极管的工作电流比较大，容易出现故障。

2、整流二极管有开路和击穿两个硬性故障，它的软性故障是二极管正向电阻增大和反向电阻减小，工作稳定性差等。

3、整流二极管正向电阻增大后，在整流二极管两端的管压降增大，加到整流电路负载电阻上的直流电压减小，降低了电源电路的直流输出电压。整流直流工作电流愈大，在整流二极管上的管压降愈大，整流二极管本身也发热，严重时将烧坏整流二极管。

4、整流二极管反向电阻减小后，二极管的单向导电性能变劣，使另一半周交流电压中的一部分通过整流二极管加到了整流电路负载电阻上，因为这是交流电压，所以增大了直流工作电压中的纹波电压，从而加重了滤波电路的负担。

二、关键测试点

关于整流电路的关键测试点，主要说明下列几点：

1、 整流电路的关键测试点是整流二极管的输出端，可用万用表的直流电压挡适当量程，测量整流二极管的输出端直流电压，有直流电压输出时，可以初步说明整流电路工作正常，否则说明整流电路可能存在故障。

2、 在正极性整流电路中，整流二极管的负极是整流电路的输出端，这时测量的是正极性直流电压;在负极性整流电路中，整流二极管的正极是整流电路的输出端，这时测量的是负极性直流电压。

三、有效检测手段

关于整流电路故障的有效检测手段，主要说明下列几点：

1、断电后在路测量整流二极管的正向和反向电阻大小，可以判断二极管是否是开路或短路的故障，在路测量结果不能确定时，可以将整流二极管脱开电路后进行测量，这样的检测结果准确。

2、通电状态下测量整流二极管两根引脚之间的直流电压降，正常情况下硅整流二极管为0.6V，锗整流二极管是0.2V，无论什么极性的整流电路都是这种特性。

3、对于二极管的软性故障，可以采用更换一只新整流二极管的方法进行验证，更换后故障消失，说明判断正确，否则也排除了整流二极管出故障的可能性。

什么是整流变压器，整流变压器的工作原理和特性：

整流变压器整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输 入电流，而副方通过整流原件后输出直流。 变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

功能

1.是供给整流系统适当的电压，

2.是减小因整流系统造成的波形畸变对电网的污染。

主要用途简介

整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输入交流，而副方通过整流原件后输出直流。 变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

电化学工业

这是应用整流变最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属;电解食盐以制取氯碱;电解水以制取氢和氧。

牵引用直流电源

用于矿山或城市电力机车的直流电网。由于阀侧接架空线，短路故障较多，直流负载变化辐度大，电机车经常起动，造成不同程度的短时过载。为此这类变压器的温升限值和电流密度均取得较低。阻抗比相应的电力变压器大30%左右。

传动用直流电源

主要用来为电力传动中的直流电机供电，如轧钢机的电枢和励磁。　(4)直流输电用　这类整流变压器的电压一般在110kv以上，容量在数万千伏安。需特别注意对地绝缘的交、直流叠加问题。　此外还有电镀用或电加工用直流电源，励磁用直流电源，充电用及静电除尘用直流电源等。

原因

应用整流变最多的化学行业中，大功率整流装置也是二次电压低，电流很大，因此它们在很多方面与电炉变是类似的，即前所述的结构特征点，整流变压器也同样具备。整流变压器最大的特点是二次电流不是正弦交流了，由于后续整流元件的单向导通特征，各相线不再同时，流有负载电流而是软流导电，单方向的脉动电流经滤波装置变为直流电，整流变压器的二次电压，电流不仅与容量连接组有关，如常用的三相桥式整流线路，双反量带平衡电抗器的整流线路，对于同样的直流输出电压、电流所需的整流变压器的二次电压和电流却不相同，因此整流变压器的参数计算是以整流线路为前提的，一般参数计算都是从二次侧开始向一次侧推算的。

由于整流变绕组电流是非正弦的含有很多高次谐波，为了减小对电网的谐波污染，为了提高功率因数，必须提高整流设备的脉波数，这可以通过移相的方法来解决。移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移。

最简单的移相方法

最简单的移相方法就是二次侧采用量、角联结的两个绕组，可以使整流电炉的脉波数提高一倍。

10kv干式整流变压器对于大功率整流设备，需要脉波数也较多，脉波数为18、24、36等应用的日益增多，这就必须在整流变压器一次侧设置移相绕组来进行移相。移相绕组与主绕组联结方式有三种，即曲折线、六边形和延边三角形。

用于电化学行业的整流变压器的调压范围比电炉变压器要大的多，对于化工食盐电解，整流变压器调压范围通常是56%--105%，对于铝电解来说，调压范围通常是5%--105%。常用的调压方式如电炉变压器一样有变磁通调压，串联变压器调压和自耦调压器调压。另外，由于整流元件的特性，可以在整流电炉的阀侧直接控制硅整流元件导通的相位角度，可以平滑的调整整流电压的平均值，这种调压方式称为相控调压。实现相控调压，一是采用晶阀管，二是采用自饱和电抗器，自饱和电抗器基本上是由一个铁心和两个绕组组成的，一个是工作绕组，它串联联结在整流变压器二次绕组与整流器之间，流过负载电流;另一个是直流控制绕组，是由另外的直流电源提供直流电流，其主要原理就是利用铁磁材料的非线性变化，使工作绕组电抗值有很大的变化。调节直流控制电流，即可调节相控角α，从而调节整流电压平均值。

适用整流电路

常用整流电路为单相半波、单相全波、三相半波、三相全波(Y或△)桥式、三相曲折式(Zo形)、六相Y形(中点接线)、六相叉形(又曲折形)、六相Y形并联桥式(带平衡电抗器)、六相△Y形串联桥式、十二相四曲折形带平衡电抗器、六相Y形或△形式、六相(十二、二十四相)双反星形带平衡电抗器，或多套并联桥式、双反星电路。直流电流可达25KA，直流电压从几十伏至几百伏，阀侧常采用同相逆并联方法出线。