在电气化铁路高速化和重载化发展的当下,机车通过分相区时锚段关节转换区的弓网电弧问题成为了一个亟待解决的问题。目前,地面带电自动过分相技术日趋成熟,在自动过分相装置中加入消弧电源,通过施加幅值和相位可控的消弧电压来调整分相区弓网电流关系可以实现对锚段关节转换区电弧的抑制。因应用场合和工作状态的特殊性,消弧电源需要保证高度的可靠性和稳定性,以实现消弧功能和保证铁路系统正常运行。论文结合消弧电源的研制,围绕消弧电源用PWM整流器并联系统的功能实现和可靠性的提升来进行PWM整流器的冗余设计,完成了三相PWM整流器的建模分析、控制策略研究和控制方案的制定。论文首先对三相PWM整流器进行建模分析,建立了基于三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系的数学模型,在模型结构的基础上分析了基于dq坐标系前馈解耦的直接电流控制方法,进行了电压外环和电流内环的设计。然后针对PWM整流器并联系统进行研究,分析了并联环流产生机理并建立了环流等效模型;进行了消弧电源PWM整流器并联系统控制方案的设计,确定了基于双控制系统硬件互联的同步控制方案和基于CAN通信信息交互的运行状态监测方法;对系统的并联运行和同步控制进行了仿真分析。最后完成了 PWM整流器主电路的参数设计和软件设计,给出了参数设计方法和实现冗余控制功能及故障识别与处理的软件结构,搭建了小功率实验平台,进行了单台和双台PWM整流器并联实验,验证了前述控制方案的有效性及其对消弧电源PWM整流器的适用性。