本文的研究处于建设节能型社会的大背景之下,是在客观分析国内外相关技术现状并紧密结合中国实际国情的基础之上,提出了转子变频调速系统,主要用于风机、水泵类高压大中功率电动机的节能调速。仿真和试验结果表明,本系统具有主电路简单、无电抗器、运行功率因数高、谐波小、起动和旁路容易等特点,如能推广应用将产生巨大的经济效益和社会效益。本文研究的主要内容阐述如下:本文结合中国实际国情,在全面研究串级调速及其各种变型方案的前提下,提出了应用IGBT斩波和矢量控制的IGBT电压型逆变器的转子变频调速系统,建立了系统的主电路结构,并推导了系统的工作原理。提出新型电流峰值两点式控制方案,解决了传统电流峰值两点式控制所带来的平均值和稳定性问题,并将其应用于转子变频调速系统的转速电流双闭环控制中。本文详细分析了转子变频调速系统中的功率因数和谐波问题,并应用基于瞬时无功功率理论的有源滤波技术解决了系统中出现的低频谐波问题,并通过仿真验证了该方法的有效性,进一步改进了系统的性能。在全面分析三相整流功率因数校正(PFC)主电路及其控制技术的基础之上,提出了一种新型三相整流PFC拓扑结构,并将单周期(one-cycle)控制理论应用于新型拓扑结构。仿真结果表明,新型三相整流PFC可以实现单位功率因数。应用于转子变频调速系统中,可以减少系统低次谐波,提高功率因数,仿真波形也验证了此思路的有效性。