1、電力機車速度的提高既是當前的研究重點也是熱點。然而要實現(xiàn)速度的提高就一定要實現(xiàn)機車的輕量化，而工頻變壓器占電氣設備的1/3，因此要實現(xiàn)機車輕量化的要求就必須要減小變壓器的重量和體積，變壓器頻率的升高是減小重量和體積的有效方式。本文研究的無工頻變壓器機車牽引系統(tǒng)用中頻變壓器取代了傳統(tǒng)的笨重而效率低的工頻變壓器，使機車能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的要求，并能夠進一步實現(xiàn)速度的提高。
　　 本文首先分析了基于中頻變換器隔離的交直變換器的結構，去掉笨

2、重的工頻變壓器，變換器以四象限變換器級聯(lián)的方式來承受電網(wǎng)的高壓，本文以CRH5的數(shù)據(jù)為例對組成變換器的級聯(lián)模塊數(shù)進行了計算。分析了四象限變換器的工作原理以及級聯(lián)四象限變換器引起的均壓問題；分析了全橋雙向DC/DC變換器的常規(guī)移相工作過程和兩種改進方法的工作原理，以及DC/DC變換器的反向工作過程，研究了DC/DC變換器輸出并聯(lián)所引起的均流問題。對四象限變換器的各參數(shù)的進行了設計，給出了三種參數(shù)(交流側電感，二次濾波器參數(shù)，儲能電容)的設

3、計方法。
　　 研究了DC/DC變換器的設計，給出了一種中頻變壓器的設計方法。并對DC/DC變換器主電路的各參數(shù)進行了設計。
　　 研究了系統(tǒng)的控制電路，分析了四象限變換器和DC/DC變換器的控制原理，并分別對均壓控制和均流控制進行了詳細分析。
　　 最后，對各項分析進行了仿真驗證。首先，建立了單個四象限變換器的模型，驗證了四象限變換器能夠?qū)崿F(xiàn)輸入電壓電流同相，并輸出穩(wěn)定的直流電壓；以三個模塊為例，建立了輸入均壓

4、控制的模型，驗證了級聯(lián)四象限變換器運用輸入均壓控制方式即使是在輸出阻抗有差別的情況下仍然能夠?qū)崿F(xiàn)輸入均壓，并且驗證了網(wǎng)側功率因數(shù)接近于1；然后，建立了單個DC/DC變換器的移相工作模型，驗證了DC/DC變換器工作于移相方式時，三種方法的控制脈沖和電壓電流波形與理論分析相一致，并且能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動；其次，以三個模塊為例，建立了均流控制模型，驗證了DC/DC變換器即使是在特性阻抗或者輸入電壓有差別時仍然能夠?qū)崿F(xiàn)輸出均流；最后，建立基于