6.2.7 多重化整流电路——大功率用整流电路
对三相电源进行整流得到直流时，梯形波电流在商用电源中流动，含有很多的谐波电流成分，谐波电流易引起继电器误动作等故障。另外，若有进相电容器与电源电路连接，则由于对谐波的电容阻抗太小，所以谐波电流集中在电容中流动，也会有引起烧毁的事故，这些都是EMC问题的事例。为此，为了尽量减少谐波，应在整流电路上苦下工夫，整流电路的多相、多重化是有效手段之一。作为学习多重化的基础，应该先讨论一下采用
-△接法变压器的可控整流电路SDA-9，如图6.25所示。
图6.25中变压器的匝数比为
，所以一次侧和二次侧的线电压大小相等，但电压eUV比eab的相位角滞后30°，如下式所示，这是电力技术中经常采用的相位调整手法。
另一方面，SDA-9的输入电流波形如图6.26所示，iU是120°导通的方波，与之对应的iUV却变为180°导通的梯形波，这是SDA-9的输入线电流iU和△接法变压器的相电流iUV间存在下式关系的必然结果。
图6.25 基于
-△接法变压器的可控整流电路
两者电流看起来有很大区别，若进行傅里叶级数展开，则如式（6.21）和式（6.22）所示，线电流iU各次谐波的幅值是相电流iUV的3倍，相位超前30°，谐波成分符号的不同是波形不同的主要原因。
图6.26 
-△接法变压器的线电流和 相电流关系(https://www.daowen.com)
其次，如图6.27所示，一次绕组为Y形接法，在同一三相铁心的二次侧设计
形接法（A组）和△形接法（B组）2组绕组，考虑B组△形接法变压器的绕组匝数是
形接法绕组匝数的3倍。将两个绕组连接到各自的SDA-9，将这两个SDA-9按照图6.27进行串联连接。两个绕组的输出电压eUVA和eUVB大小相等，但前者比后者相位超前30°。另一方面，两者的二次绕组是串联电路，所以线电流各个瞬间都具有相等的数值。例如，某个瞬间有iUA=iUB，另一瞬间变为iUA=iVB[16]。
两者的二次绕组中有负载电流流动时，在一次绕组中有等安匝数电流流动。例如，a绕组电流ia=i′UA+i′UVB，不过，忽略了励磁电流，“′”表示换算到一次绕组的等安匝数电流，这些波形如图6.28a所示。由于A绕组的匝数比为1，所以i′UA=iUA。与之对应，B绕组的匝数比为
，所以
。因此，两者之和ia为3级阶梯波，由于其更加接近正弦波形，所以谐波成分的含量变少。
图6.27 采用
形接法和△形接法的二次侧绕组的二重化可控整流电路
图6.28 
和△的二重化可控整流电路的输入电流波形和输出电压波形
另一方面，图6.28b所示为输出电压波形，两个二次绕组的相位相差30°，但输出相同幅值的电压，所以整流电压也带有30°相位差，它们的波形之和变为2倍的实际整流次数，波动部分的频率增加，波动比率减少。这种电路等价为对六相交流进行整流，称之为二重化可控整流电路。每个周期中，A组和B组的两个SDA一起实现12次的整流过程，所以称为12脉波整流电路。与之对应，图6.15所示的普通三相桥式整流电路称为6脉波整流电路。
在更大容量的装置中，对整流电路进行三重（18脉波）或者四重（24脉波）重叠，其输入、输出的电压、电流波形会得到改善，此时在输入侧采用曲折变压器能够得到所需的相移。图6.29所示为18脉波三重化可控整流电路的例子，A、B、C三组三相电源构成所需的九相电源，各组间的相位相差20°。例如，B组的二次绕组与一次绕组的匝数比为1，它构成与商用电源同样的三相电源。另一方面，A组的二次绕组各相由2个绕组x和y串联连接，它构成比商用电源相位超前20°的三相电源，x和y绕组具有对应一次绕组按照式（6.23）计算的匝数比，缠绕在与图示方向相同的一次绕组的铁心上，基于此可得到等效超前相位20°、匝数比为1的相电压[17]。具有这样接法的变压器称为曲折变压器。顺便说一下，在各相的铁心上应缠绕5个二次绕组。另外，C组构成相位角滞后20°的三相电源。
图6.29 采用曲折变压器（调整相位角20°）的18脉波三重化可控整流电路（与图6.27相比，本图对SDA-9进行了简化表示，多用于复杂的图中）