随着经济社会的发展，轨道交通在我国运输体系中扮演着越来越重要的作用。目前，轨道交通大功率牵引传动系统中普遍使用工频牵引变压器，其庞大的体积和重量无法适应我国铁路轻量化、小型化、节能环保的发展目标。本项目研究的无变压器牵引传动系统融合了级联H桥变换器和多相电机在大功率场合的应用优势，具有结构简单、模块化程度高、易于控制等特点，是一种有应用前景的拓扑结构。课题针对传动系统中级联型H桥有源前端的电流控制策略、电容电压平衡算法、稳定工作域以及双定子感应电机低开关频率条件下控制和调制、多电机协同控制方面的关键问题展开研究。在级联H桥整流器方面，课题详细分析了虚拟矢量电流控制策略的稳定性问题，提出了一种调节能力更强的直流侧电容电压平衡算法。此外，课题还给出了一种多级级联H桥整流器稳定运行区域的通用分析方法。在双定子感应电机控制方面，课题结合轨道交通等大功率牵引传动系统高电压大电流、低开关频率的特点，提出了双定子感应电机在全速度范围内的矢量控制策略及多模式SVPWM调制策略，可以实现牵引电机在整个调速范围内的可靠运行。课题最终实现了一整套基于无变压器H桥级联型整流器和双定子感应电机的系统样机，并进行了实验验证。本课题的研究成果可以为其以后在我国铁路牵引传动系统的推广应用奠定技术基础。 2100433B