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牵引逆变器是电力牵引传动系统交-直-交驱动结构的重要组成部分,其调制策略是电力机车和动车组关键技术之一。本文以两电平牵引逆变器为研究对象,重点对全调制度范围三相六开关逆变器及其容错型三相四开关逆变器的SVPWM策略展开理论与实验研究,研究成果对于改善牵引逆变器输出性能、增强牵引逆变器驱动能力以及提高系统运行可靠性具有一定的理论意义与实际应用价值。首先,简要概括了两电平牵引逆变器的主电路拓扑及其工作原理,分析了SVPWM同步调制的基本原理。考虑牵引逆变器开关频率的限制,针对已有的5种SVPWM同步调制策略在低载波比工况下实际输出电压与指令值存在偏差的问题,提出了一种适用于线性调制区的参考调制度在线校正策略,可实现输出电压对指令值的准确跟踪。此外,为简化5种SVPWM同步调制策略的实现复杂度,基于规则采样法推导了与SVPWM同步调制策略等效的载波脉宽调制(Carrier-based PWM,CBPWM)策略,有效降低了数字控制器的实时运算负担。其次,为提高牵引逆变器直流电压利用率与输出电压范围,增强牵引逆变器驱动能力,对其过调制区SVPWM策略进行了研究。分析了传统过调制策略存在的问题,针对同步调制策略一个基波周期采样点个数受限的特殊性,提出了基于叠加定理的SVPWM同步调制过调制策略。同时,将线性调制区参考调制度校正策略思想扩展到过调制区,以实现全调制度范围电压的准确输出。此外,推导了过调制区5种SVPWM同步调制策略的等效CBPWM调制函数,简化了工程实现。再次,为提高牵引逆变器运行可靠性,对容错型三相四开关逆变器的拓扑结构与运行机理进行了分析,设计了线性调制区SVPWM调制策略。同时,为改善三相四开关逆变器输出电压受限的问题,探讨了传统过调制策略的不足,提出了一种基于虚拟电压矢量的三相四开关逆变器过调制策略。在此基础上,推导了全调制度范围内与SVPWM等效的CBPWM调制函数,并总结了调制函数的变化规律。最后,基于5kVA感应电机驱动系统实验平台,对所设计的全调制度范围三相六开关逆变器调制策略与容错型三相四开关逆变器调制策略进行了实验研究。实验结果与前述仿真分析相符,从而验证了所提相关SVPWM策略的可行性和有效性,研究成果对于牵引逆变器工程应用具有一定指导意义。