随着电气传动技术的飞速发展,多电平变流器已在矿井提升机中得到了广泛应用,对改善设备性能和节能减排具有重大的意义。模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)以其独特的结构优势,弥补了传统多电平变流器的许多不足,特别适用于中高压大功率场合。将MMC应用于矿井提升机具有较高的发展前景和实用价值。本文主要对用于矿井提升机控制的模块化多电平变流器进行了研究。首先,对比了目前应用在矿井提升机中的三种多电平变流器结构优缺点,分析了MMC自身的诸多优点和不足。然后在矿井提升机的应用背景下,介绍了MMC的工作原理、数学模型和调制方式,并研究了用于提升机控制的背靠背MMC前端PWM整流器的结构和控制方法。其次,分析了MMC在应用于矿井提升机运行时子模块电容电压的波动规律。通过数学推导得到了电容电压波动幅值的表达式,得出了电容电压波动幅值与电流幅值和基波频率之间的关系。研究了一种抑制电容电压低频波动的控制算法,将MMC低频运行时的电压波动抑制在合理的范围内,并通过Matlab/Simulink搭建模型对该控制算法进行了仿真验证。最后,设计和搭建了用于模拟矿井提升机运行控制的三相10KW MMC实验平台,其中控制器采用DSP和CPLD的两级控制结构。对系统控制电路、主电路和子模块电路的设计进行了详细说明。最后设计了提升机控制程序和驱动程序,并给出了相关实验波形。