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1.2.2 电力牵引传动控制策略的发展
传动控制技术是牵引传动的核心技术。主要有转差频率控制，矢量控制和直接转矩控制三种方式。现在，转差频率控制已逐步落入历史洪流。此间又出现了许多新兴发展器件。转差频率控制是最早期的，其性能不能与直流调速相比较，动态性能也比较差，故被后两者所淘汰，由西门子的工程师最先讲出的矢量控制，通过测量，因此异步电动机的定子电流矢量控制的异步电机可以达到平稳的转矩控制。直接转矩控制技术是随后发展起来的较高端的异步电动机变频调速技术，基于定子磁场定向，数学模型简单，其优势越来越明显。在一些重要的指标，同步调制技术作为一种直接转矩控制，通常在小功率高频开关应用在高功率应用矢量控制，低频采用直接转矩控制开关应用。
1.2.3 控制元件的发展
近年来，发展控制元件，单片机来实现一个简单的智能控制。但是由于越来越高的要求控制，单片机作为控制元件变得越来越困难。后来DSP的产生弥补了这一不足。之后也有很多的工业设计开始使用DSP芯片。对于实时操作能力强的专用芯片，外围接口和电机控制集成的需要，设计师只需要添加较少的硬件可实现电机控制系统，从而降低系统成本，提高价格。这种实时操作能力强的专用芯片，外围接口和集成所需要的电机控制，设计者只需增加较少的硬件可实现电机控制系统，从而降低系统成本，提高了性价比。该DSP芯片已经越来越显示出在交流电机驱动系统中其优越的性能。
1.3 本文研究的主要内容
受到许多关注的多电平变流器无疑是电力电子技术中最活跃的，也有了一定的成果。
文中即是在多电平的变换器最新的探究结果的基础上，以动车组牵引变流器为钻研目标，从整流电路和三电平逆变器入手，下列是要探究的内容：
(1) 分析动车组三电平牵引变流器体系主电路的基本原理。对单相四象限PWM整流器的工作原理进行分析及单相三电平逆变器的主电路结构及空间矢量进行分析。
(2) 本文将开始从该转换器的基本理论进行了详细的分析，并以此为基础建立单相三电平变流器数学模型。
(3)对单相四象限三电平整流器和三相三电平逆变器控制系统进行研究。分别对单相四象限三电平整流器瞬态电流控制策略及SPWM控制策略进行分析研究。
(4) 利用MATLAB/SIMULINK软件平台，建立了三电平变换器系统仿真模型，对单相桥、三相桥式全控整流电路、三相电压型SPWM逆变器跟三电平牵引变流器等分别进行仿真，综合仿真结果得出结论。
2 动车组三电平牵引变流器系统分析
现选用CRH2型动车组为例，如图2.1所示，牵引变流器和牵引变压器、牵引电机的锚杆挂在车上。主电路系统以M1车、M2车的两辆车为1个动力单元。一个基本动力单元的牵引传动系统主要由网侧高压电器设备、1个牵引变压器、2个牵引变流器、8个三相交流异步牵引电机等构成。为了负载均匀分布，需要牵引电机特性差异控制在±5%。为了均匀分配负荷，需要牵引电机的特性差异控制在±5％以内。
主电路断路器控制开关。在2车分别装有的脉冲整流器、逆变器能供应和制动时的再生制动同时起到保护效果。
当设备出现问题时，M1车、M2两车车可各自工作。此外，基本单元使用真空断路器切除，不影响工作的其他单位。
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