电力牵引交流传动系统作为电力机车的核心技术,为机车的运行提供原动力,确保了列车安全、可靠、快速运行,因此对其做进一步的研究具有重要意义。本文基于电力机车牵引交流传动系统,对四象限整流器的控制策略以及三相异步电机的控制策略进行了深入研究,同时设计了电力机车变流系统实验装置,验证了控制策略的可行性,为专业技术人员培训、学生教学提供了实验平台。首先,详细阐述了四象限整流器的工作原理,着重分析了瞬态电流控制策略,同时采用MATLAB\Simulink搭建了四象限整流器仿真模型,并将该模型用以模拟电力机车牵引、制动两种运行工况。仿真结果表明,瞬态电流控制策略具有良好的动态响应和稳态特性,是一种理想的四象限整流器控制策略。其次,建立了三相交流异步电机数学模型,并据此搭建了异步电机矢量控制系统仿真模型。同时对三相异步电机无速度传感器控制技术进行了深入研究,即采用模型参考自适应的方法实现对三相异步电机转速的辨识。并针对自适应算法PI控制器存在的不足,采用滑模控制器取代自适应算法PI控制器,对传统模型参考自适应算法进行了完善,并通过异步电机无速度传感器矢量控制系统仿真模型,验证了其良好的转速跟踪效果。最后,完成了电力机车变流系统实验装置的设计,即以TMS320F28335芯片作为主控芯片,采用智能功率模块作为主电路,通过对电压、电流的检测实现对四象限整流器控制以及异步电机无速度传感器矢量控制,并通过实验验证了控制算法的正确性以及有效性。