单相PWM整流器广泛应用于电力机车交流传动领域的牵引主传动系统和辅助供电系统中。为了减少对牵引电网的谐波污染,研究单相PWM整流器网侧电流中低次电流谐波产生原因及其抑制算法,具有十分重要的实际意义。分析了单相PWM整流器控制策略及直流侧电压二次脉动产生机理。在电压外环、电流内环的双闭环控制策略下,推导了网侧电流三次谐波数学模型,定量计算了直流侧电压二次脉动经控制系统产生的网侧电流三次谐波大小。研究了电压外环中利用滤波器的抑制算法,实验结果验证了其可以有效减少直流侧电压二次脉动对网侧电流中的三次谐波。研究了电流内环中利用并联谐振控制器的抑制算法,实验结果验证了其可以有效抑制网侧电流中的低次谐波。单相PWM整流器的桥臂电压谐波直接影响着网侧电流谐波,为此分析了调制环节引起网侧电流谐波的原理。通过双重傅里叶级数分析单相PWM整流器桥臂电压的理论频谱,研究了不同采样方式、直流侧电压脉动及死区效应对整流器桥臂电压谐波成分和幅值的影响。分别研究了调制补偿策略和死区补偿策略。通过实验证明了以上两种补偿策略可以抑制脉宽调制中由电压脉动和死区引入的网侧电流谐波。在开关频率较低的应用场合,控制延时的增加,导致并联谐振控制器抑制网侧低次谐波的能力下降。研究了低开关频率下的数字谐振控制器不同离散化方案的有效性。研究了直接对谐振控制器中底层积分器使用预畸双线性变换法进行分层离散化的方案,建立了准确的离散化模型。此方案在离散化后保证了谐振控制器在低开关频率下的控制性能,同时有利于应对电网频率波动的情况。在开关频率450Hz和250Hz下进行实验,并联谐振控制器能有效的抑制网侧电流低次谐波成分,验证了其在低开关频率下的控制性能。搭建了单相PWM整流器仿真和实验平台。针对低开关频率下单相PWM整流器网侧电流低次谐波的抑制策略进行了仿真和实验,验证了理论分析的正确性和抑制策略的有效性。