山3型电力机车采用双拍全波桥式整流、低压侧调压开关与晶闸管相控相结合的调压方式，利用低压侧调压开关实现8个大调压级和在每级内利用晶闸管相控无级调压，实现了调压开关8级级间晶闸管相控平滑调压，获得了相当于8段相控无级调压特性。这种调压方式既保留了调压开关功率因数较高、谐波分量和通信干扰较小的特点，又具有平滑无级调压充分利用机车粘着重量的特点。由于采用级间平滑调压加上恒流限制控制，使机车具有较好的加速特性。随着中国的大功率晶闸管制造技术日趋成熟，且级间平滑调压仍然采用调压开关级间转换，主电路系统相对复杂，因