机车单相PWM整流器在机车变流器中分属辅助变流器和主变流器两种,二者拓扑结构相同,但是由于所使用的功率器件开关性能差异巨大,因此各自的控制系统开关频率和控制策略存在很大的不同。本文主要是研究在不同开关频率系统下的控制策略,如何有效地控制输入侧电流相位,实现单位功率因数。控制策略可以分为两个方向:需要较高开关频率的适合中小功率辅助变流器的直接电流控制策略和对开关频率要求不高的更适合大功率主变流器的间接电流控制策略。对于高开关频率的中小功率整流器系统,经典的直接电流控制策略能够较好地解决输入电流相位跟踪问题;在低开关频率下的大功率整流器系统中,输入侧电抗参数的波动导致传统间接电流控制器对电流相位控制效果较差。论文分析了这两种控制策略的特点,并描述了它们的控制策略建模原理以及控制器设计过程。经典的间接电流控制策略存在固有缺陷,论文设计了一种解决这种缺陷的相位补偿器。在DQ坐标系下,相位补偿器对输入电流解耦得到有功电流和无功电流,然后分析计算得到对应的相位补偿量,参与调制波计算并动态调整调制波相角,从而控制输入侧电流和电压的相差,对交流侧无功电流进行有效地抑制。通过相关的仿真和具体的实验验证,论文一方面验证了经典直接电流控制策略在高频控制系统中良好的电流相位控制效果;另一方面,相位补偿器也被证实能够较好地解决传统间接电流控制策略因为电抗参数不当导致的无功抖动问题。