电动系统具有动态响应速度快，控制精度高，瞬时过载能力强的优势，在长距离油气开发中具有良好的应用前景。而采用直驱式永磁同步电机替代异步电机和齿轮箱，能够有效提高传动效率，提升系统可靠性。目前电机驱动普遍采用电压源型(VSI)逆变器方案，而电流源型逆变器(CSI)方案的研究和应用都较少。CSI输出电容与电路中的电感构成二阶低通LC滤波器，能够有效削弱高频谐波，抑制电缆中发生的过电压。因此开展基于电流源型逆变器的永磁同步电机长线驱动系统研究，具有很高的理论意义和工程实用价值。
　　本文提出并研究了一种带有升压变压器，变拓扑结构、变控制策略的永磁同步电机CSI驱动方案：电机低速阶段采用I/f控制，变压器并联旁路；高速阶段采用矢量控制，变压器串联接入，系统切换为低高拓扑结构。本文结合系统数学模型，围绕控制策略、拓扑结构的切换和相关参数计算，开展系统的设计研究。
　　首先，建立了直流侧和交流侧系统相坐标系数学模型，并根据控制的需要完成了交流侧电容、升压变压器、电缆和永磁同步电机的dq坐标系模型转换。针对变压器模型漏感、绕组电阻、铁耗电阻的简化进行了条件设定。通过建立系统传递函数，分别描述了电机低速阶段和高速阶段的系统电压、电流变化规律。
　　其次，建立了参考坐标系下的电机模型，设计了参考角频率和参考电流幅值实时调节的闭环I/f控制方案。针对电流、电压的耦合项和反馈项，设计了的前馈补偿计算方法，并设计了基于PI调节器的整流角控制器和多闭环控制器。结合系统模型，根据实际性能的需要，完成了系统参数设计。
　　再次，通过各电流矢量作用时间的计算、扇区分配以及调制信号与开关器件的逻辑对应，实现了基于载波的CSI-SVPWM调制，并以现有的VSI-SVPWM调制方案为基础，实现了二值、三值逻辑转换的CSI-SVPWM调制方案。此外为了防止过电压的产生，设计了基于载波方法的叠流实现方案。
　　最后，根据系统性能需要完成各参数计算，通过Matlab/Simulink仿真平台对理想状况CSI-SVPWM调制的仿真分析，得出调制比越小则逆变器输出电流谐波含量越高的结论，进而设计了低速、高速阶段以及带载时的直流侧电流参考值，通过建立系统仿真模型，完成了电机从起动到带载过程的仿真，验证了本文所设计的系统及控制策略能够实现良好的控制性能。