随着我国铁路事业的高速发展,我国电力机车技术已经达到国际先进水平。近年来,通过引进吸收国外先进机车技术,制造了“和谐”系列高速、重载机车,实现了我国机车装备水平的全面提升。但由于铁路运输任务繁重,我国国产SS系列电力机车依然在铁路干线上承担着重要的客货运输任务。因此,利用先进机车技术对我国国产电力机车进行“技术改造、旧貌创新”也是很必要的。辅助供电系统是电力机车的重要组成部分,辅助系统是保证机车主电路安全性、司乘环境舒适性的关键,因此辅助供电系统的工作状况对机车整体运行有着较大影响。本文对SS4B型电力机车辅助变流器进行研究,对SS4B型电力机车辅助供电系统进行升级改造,以辅助变流器替代劈相机为机车辅助系统供电并分析了辅助供电系统改造的必要性。本文分析了国内外各种辅助变流器的拓扑结构,针对SS4B型电力机车的特定机车环境,确定了辅助变流器整流及逆变的具体方案,并在MATLAB/SIMULINK中建立模型进行仿真分析。本文利用有限元分析软件对劈相机进行电磁分析,建立劈相机有限元模型,验证了劈相机存在输出电压不平衡、供电品质差的问题,但通过场路耦合仿真发现劈相机没有对机车主变压器构成不良影响。本文也建立了变压器与辅助变流器的场路耦合模型,发现引入辅助变流器后,虽然提高了辅助系统的供电质量,但是却使变压器产生直流偏磁,并分析了不同偏磁程度会对变压器产生的影响。为了抑制主变压器的直流偏磁,本文提出了辅助变流器控制策略的优化,并通过仿真验证了经过优化后的控制策略不会给变压器注入直流分量。但这种优化方式需要以降低供电质量为代价,经过研究发现这种优化方式是利大于弊的。