双馈电机是结合异步电机和同步电机的优点而发展起来的一种新型电机。它不仅可以满足一般场合机械调速的需要,而且能通过调节转子电压幅值和相位来实现电机定子侧功率因数的调节,另外还可应用于变速恒频发电系统。双馈电机能工作在超同步发电、超同步电动、亚同步发电以及亚同步电动等多种状态,具有良好的运行性能和较高的调节效率,具有非常广阔的发展前景。本文主要对转子绕线式电动机双馈调速系统进行了相关的研究:首先,根据双馈电机基本模型,通过矢量变换技术,建立了其在M-T 坐标系下的数学模型,结合实际装置需要,采用转子磁链定向构建了一套双馈电机矢量控制调速系统; 接着对双馈电机稳态运行中的有功、无功的传递过程及其电磁转矩的特点进行了分析,并给出了转子电压控制的多种方式; 针对双馈电机转子侧励磁控制器的要求,对符合基本要求的三种励磁装置进行了比较,尝试采用基于双空间矢量调制及半自然两步换流的矩阵变换器作为转子侧励磁装置,详细介绍了其基本理论和实现方案,提出了一种解决换流策略在扇区跨接时易混乱的处理方法,并通过Matlab/Simulink 仿真软件验证了所提出的实现方案的可行性; 随后,将矩阵式励磁控制器引入到所建立的双馈电机矢量控制系统,建立了贴近实际的系统仿真模型,通过对不同工况运行的分析讨论进一步证实了矩阵式变换器作为双馈电机转子励磁控制器的可行性,并验证了文中所提出的矢量控制方案的正确性; 最后综合上述讨论结果,设计了整个双馈电机矢量控制调速系统的硬件结构,并给出了部分软件设计流程。