整流器电力机车上装有牵引变压器，利用改变牵引变压器输出电压的方法来调节牵引电动机的端电压，也可以实现机车的速度调节。改变变压器输出电压，既可以在变压器的低压侧进行，也可以在变压器的高压侧进行，即有所谓低压侧调压和高压侧调压两种方法。因为这种调压方式具有线路简单、调压方便、速度调节范围广、经济运行级多和效率高等优点，因而在整流器电力机车上得到了一定应用。
一、高压侧调压
1.高压侧调压的原理
变压器低压绕组(二次侧)匝数不变，利用改变高压绕组(一次侧)匝数来调节变压器输出电压的方法叫高压侧调压，其原理如图2-8所示。
图2-8 高压侧调压原理雏形示意图
在调压开始时，为了得到变压器二次侧的最小输出电压U2min，需将变压器一次侧全部匝数接入，即n点与A点相接，此时变压器有最大变比Kmax，若忽略变压器内阻压降和负载后漏抗压降，其值为
式中 UC——接触网供电电压;
W1——变压器一次侧绕组总匝数;
W2——变压器二次侧绕组总匝数。
在调压过程中，随着n点的逐渐下移，变压器一次侧有效匝数逐渐减小，使变压器变比逐渐减小，变压器二次侧电压即逐渐升高。也就是随着n点在一次侧绕组上的移动，变压器一次侧绕组的有效匝数发生变化，二次侧绕组上就可以获得不同的输出电压。
在实际应用中，通常并不采用这种简单的调压线路，这是因为随着调压过程的进行，A点的电位将大大提高。在调压开始时，A点电位与接触网电压值相同，当变压器二次侧输出最高电压时，n点电位仍为接触网电压值，而A点的电位为
由此可知，A点电位将高出接触网电压值UC很多倍。这样，变压器一次侧绕组的绝缘就要按很高的电位去设计，加大了变压器的制造成本。所以在实际应用中往往加入调压绕组。例如法制6Y2型电力机车就是采用带有调压绕组的变压器高压侧调压，其调压原理如图2-9所示。
图2-9 高压侧调压原理图
图中1为调压绕组，通过机车受电弓与电网相接，2为高压绕组，3为低压绕组。因为调压绕组的始端A点与电网联接，所以A点电位与电网电压UC相同。在调压开始时，动触头n与T点相连，高压绕组2上的电压为零，变压器低压绕组3无输出。在调压过程中，随着动触头n的逐渐上移，高压绕组的电压逐渐升高，其值为：
式中 WnT——调压绕组中与高压绕组相连部分匝数。
变压器低压绕组输出电压也随之升高,其值为：
(2-14)
式中 W3——低压绕组的匝数;
W2——高压绕组的匝数。
由式(2-14)可知，在调压过程中不断改变高压绕组与调压绕组相连的匝数WnT，牵引变压器输出电压U2即随之改变。在这种调压方法中牵引变压器为三绕组变压器，也可以把变压器视为一台普通变压器与一台高压自耦变压器的组合体，用高压自耦变压器调压，普通变压器输出。
2.高压侧调压的特点
对于高压侧调压，由于电流等级低，一般为几百安，因此调压电器开断电流小，不需要灭弧装置。但是由于变压器电压当等级较高(网压)，对绝缘的要求高，更重要的是动触头在调压绕组上的移动不能象一般低压自耦变压器那样进行平滑移动，只能在调压绕组上安排一定数量的抽头，使n与之相连，这样的调压器便只能是有级的，从而使变压器的结构和调压电器的结构复杂。另外，加设了调压绕组也使变压器容量增加。
由于变压器一次侧绕组匝数较多，可以安排比较多的抽头获得较多的调压级数。
二、低压侧调压
1.低压侧调压的原理
图2-10 低压侧调压原理图
低压侧调压就是变压器高压绕组匝数不变，利用改变低压绕组匝数来改变变压器输出电压的方法。图2-10所示为低压侧调压原理。图中变压器低压绕组分为左右两臂ao、ob，各有若干抽头，每一组抽头上接有调压开关的触头，触头按次序交替地分为两组。以左臂绕组ao为例，一组抽头与触头1、5相连，接到转换硅元件D3上;另一组抽头与触头3、7、9相连，接到转换硅元件D1上。硅元件Dl、D3组成级间转换硅机组，用以完成级间电压转换，防止低压绕组小分段被短接。右臂bo绕组与调压开关的触头、级间转换硅机组(D2、D4)的连接与左臂相似。
调压过程是分级进行的。
在调压开始时，首先是触头9、10闭合，其它触头均断开，变压器二次侧无输出电压。
在第一电压级上，触头1、2闭合，9、10打开，此时变压器绕组的抽头1、2分别通过触头1、2接入整流电路，变压器二次侧正、负半周都有相同的输出电压U1，经整流装置D5、D6整流后给牵引电动机M供电。
过渡到第二电压级时，首先闭合触头3，此时变压器左臂ao绕组的电压经变压器抽头3、触头3、转换硅元件D1输出，电压提高到U1+ΔU。由于转换硅元件D1、D3对接，故变压器抽头1、3间的一小段绕组13(△U)不致被短接。另外，在触头3闭合之后再打开触头1，触头1不开断电流。此时变压器右臂bo绕组的输出电压仍为U1不变，由于ao臂输出电压升高，故整流装置D5、D6在正负半周输出的平均电压有所提高，即牵引电动机的端电压升高。
过渡到第三电压级时，ao臂保持不变，bo臂先使触头4闭合，再打开触头2，于是bo臂输出电压也提高到U1+△U，经整流装置D5、D6整流后，输出平均电压又有所提高。以此类推，随着变压器二次侧ao臂、bo臂接入抽头的不同，变压器二次侧的输出电压也不同，因而达到调节输出电压的目的。
分析上述调压器线路可知，在奇数级上，变压器二次侧两臂在正、负半周交替导通时输出电压相同;而在偶数级上，两个半周输出的电压则不相同，其电压波形如图2-11所示，这种情况称为不对称调压。
图2-11 不对称调压的电压波形图
不对称调压会引起整流电流的脉动增加，引起变压器电流畸变，这对牵引电动机和变压器的工作都非常不利。但是，只要选择较多的低压绕组分段数目，其影响便不显著。
2.带固定绕组的低压侧调压
为了增加调压级数，而又不增加变压器低压绕组的抽头数，在实际应用中，除了采用不对称调压方式外，还可以将变压器二次侧绕组的每臂分成两部分，即基本绕组(又称固定绕组)和可调绕组(又称分级绕组)。通过基本绕组与可调绕组正、反接的转换可将调压级数增加一倍。SS1型电力机车就是采用这种调压线路，其基本原理如图2-12所示。
变压器二次侧绕组的一臂分成a1x1和1o1两部分，另一臂分成a2x2、9o2两部分。a1x1、a2x2为基本绕组，1o1、9o2为可调绕组。基本绕组部分的电压比可调绕组的电压略高。26为绕组转换开关，它由26反和26正两组开关组成。
图2-12 SS1型电力机车低压调压原理图
调压开始时，绕组转换开关26反闭合，26正打开。此时基本绕组与可调绕组接成反接状态，加在整流电路上的电压为基本绕组与可调绕组两部分电势之差(ea1x1-eⅠo1或ea2x2-eⅡo2)。为了提高变压器输出电压，滑动触头Ⅰ、Ⅱ逐级向变压器可调绕组的o1、o2端移动。当两个滑动触头分别移动到o1、o2端点时，加到整流电路上的电压达到反接状态的最大值为基本绕组的电势。之后，绕组转换开关26正闭合，26反打开，变压器二次侧绕组改为正接，此时加在整流电路上的电压为基本绕组与可调绕组两部分电势之和(ea1x1+ eⅡo2或ea2x2十eⅠo1)。随着滑动触头Ⅰ、Ⅱ从o1、o2分别向可调绕组的另外端点1、9逐级移动，输出电压继续上升，当两个滑动触头Ⅰ、Ⅱ分别移动到端点1、9时，变压器二次侧输出电压最大。
3.低压侧调压的特点
变压器低压侧调压也是有级调压。采用低压侧调压时，由于低压侧电压较低，因而对调压电器的绝缘要求相应降低，但是因为其工作电流较大，故调压电器体积较大且笨重。
由于变压器低压绕组匝数少，安排抽头不太方便，为了得到较多的电压级，就需增加调压电器设备(如绕组转换开关)和采用不对称调压方式。
低压侧调压工作电流较大，为了限制大电流，不得不提高低压侧输出电压的最大值，这样牵引电动机的端电压就提高了。在设计牵引电动机时，其额定电压也得相应提高。举例说明，6Y2型电力机车采用高压侧调压，机车上每台牵引电动机的功率为790kW，额定电压为750V，而SS1型电力机车采用低压侧调压，机车上每台牵引电动机的功率为700kW，额定电压为1500V，牵引电动机额定电压提高了很多。这样，就会使电机的绝缘和换向更加困难，而此两点恰恰是目前牵引电动机的薄弱环节，因而降低了牵引电动机的经济技术指标，使运用可靠性下降。