在高品质特殊钢加工冶炼行业,连铸电磁搅拌技术成为提高连铸钢材品质和成品率的最有效技术途径。两相正交逆变电源作为连铸电磁搅拌的关键装备,其电流波形质量和响应速度等性能直接影响连铸钢的质量和品质,对提升我国军用舰船、桥梁、建筑、高档轿车等制造水平意义重大。本文主要从以下几个方面对两相正交逆变电源进行了研究:(1)分析了传统两相正交逆变电源的拓扑结构与工作原理,传统两相正交逆变电源前级为不可控整流电路,后级为由两个单相逆变桥构成的两相全桥逆变器。针对传统两相正交逆变电源网侧电流畸变率高、系统功率因数低等问题,将PWM整流技术运用到两相正交逆变电源中,研究了一种由前级三相电压型PWM整流器和后级两相三桥臂逆变器构成的两相正交逆变电源,详细阐述了前后级电路的工作原理,并建立了数学模型。(2)深入研究了两相正交逆变电源的控制策略。以电磁搅拌器的等效电路模型为基础,进行了两相正交逆变电源系统的能量分析;针对两相正交逆变电源负载运行状态不断改变、直流侧能量无法快速释放与吸收而引起的直流侧电压波动问题,提出了一种两相正交逆变电源的直流侧电压控制方法,通过功率前馈,实现了直流侧电压的平稳控制;为实现对两相正交逆变电源输出电流的快速跟踪与精确控制,研究了后级两相正交逆变器的无差拍电流跟踪控制方法。通过仿真对比,验证了本文所提出控制策略的正确性和有效性。(3)完成了两相正交逆变电源主电路参数、以TI公司的DSP芯片TMS320F2812为主控制器的前级三相PWM整流器和后级两相正交逆变器的控制系统的硬件、软件设计、两相正交逆变电源系统上位机软件的设计。以此为基础,研制了系统容量为120k VA的两相正交逆变电源装置,实验结果验证了本文所做研究成果的有效性。本文针对传统两相正交逆变电源存在的电流畸变率大、功率因数低、直流侧电压平稳控制难度大等问题,研究了由前级三相电压型PWM整流器和后级两相三桥臂逆变器构成的两相正交逆变电源的拓扑结构和控制策略,并进行了两相正交逆变电源装置的研制,给出了详细的软硬件设计方法,本文所做的研究工作可以为两相正交逆变电源的技术改进与工程应用提供借鉴和参考依据。