在矿井大功率直流电动机拖动系统中,为了改善电网的功率因数和减小负载侧纹波,流行采用顺序控制变流器作为直流电动机的供电电源。顺序控制的采用的确改善了电网的功率因数,但同时却对电网产生了不容忽视的谐波危害。该论文对采用顺序控制的矿井大功率直流拖动系统进行了谐波分析。分析表明,两组桥触发角顺序变化时,变压器网侧电流中6 k±1次谐波,即5、7、17、19、…次谐波依然存在,且基波和各次谐波的幅值均与Δα有关。导出了谐波电流的表达式,绘制出谐波电流与两触发角之差Δα之间的关系曲线,即I H / Id= f(Δα)曲线。并通过对功率为1250kW电流为2020A采用顺序控制的矿井直流提升机进行谐波电流检测,验证了理论研究的正确性。采用一种新的PWM变流器的拓扑结构,即直流侧混合型贮能且串联谐振工作方式,构成了无源+有源的新型并联型有源滤波器的结构形式;给出了串联谐振无源滤波器的阻抗特性。对无源滤波+有源滤波的新型并联型有源滤波器进行了实验研究,验证了该滤波器拓扑的可用性。对无源+有源的新型的有源滤波器进行PWM谐波控制策略的研究,推导了基于傅里叶变换的谐波控制策略,用以对三相电力系统的5次、7次、11次、13次谐波进行补偿。通过MATLAB和PSpice对控制策略进行仿真研究,验证了该控制策略的正确性。采用TMS320F240 DSP实现了提出的控制策略。设计了相应DSP输入、输出接口电路,给出了PWM信号的变换逻辑,编制了实现控制策略的软件模块库。在实验室搭构试验样机进行实验研究。研究表明,根据有源滤波器对控制系统的实时性要求提出的以DSP为核心的数字化谐波控制策略,实现了有源电力滤波器的全数字化控制,并在实验中得到了检验,获得了很好的效果。估计了由两个主要限制对补偿产生的误差。第一个限制是由采样和处理过程中数字信号处理设备引起的补偿参考的滞后;第二个限制是开关变换器的di/dt的能力。推导了由这两个限制产生的误差模型。实验结果表明,应用本文中得到的误差模型可以比较准确地测定两个限制对补偿效果产生的影响。该论文有图75幅,表8个,参考文献155篇。