机车自动过分相时的拉弧、过电压与励磁涌流的问题已严重影响了高速铁路的运行安全,受到了铁路部门与广大科研工作者的广泛重视。为实现无拉弧、无过电压及无励磁涌流的通过电分相,本文利用动车组所采用的交直交型传动主电路结构的特点,提出了适用于交流传动机车的新型自动过分相方案。本文对电力机车过电分相中的各种危害展开了详细的分析,指出了引起机车过锚段关节式电分相电气危害主要有两个方面的原因,一是由机车上的操作所引起,包括截流过电压及励磁涌流,二是锚段关节式电分相的结构性原因,它主要引起拉弧。本文提出了对截流过电压及励磁涌流的控制方案,在分断与闭合机车主断路器时对牵引变压器原边电流进行控制,从而实现对截流过电压和合闸浪涌电流的控制。另外在主断路器分断器分断期间,对牵引变压器原边电压进行控制。由于机车开关器件的频率限制,本文采用单极倍频脉冲宽度调制、三角载波线性控制和载波相移的控制方法,提高了系统的等效开关频率。其次介绍了空气击穿理论,对锚段关节式电分相中拉弧的发展进行了详细的分析,研究了通过改变其电极电场结构来抑制拉弧的方法。在整个过分相过程中控制牵引电机工作于再生制动方式,并对反馈能量的大小进行控制,维持中间直流电压的恒定,如果机车辅助电源系统是从中间直流回路上获取能量,则实现辅助电源系统的不间断供电。本文对新型自动过分相方案过分相中的各个环节进行了详细的理论分析,并搭建了仿真模型,通过仿真得出了本方案在过分相各阶段的暂态特性,并对新型自动过分相方案的实现,针对过电相的各个阶段提出合理的控制方案。