电力机车是铁路交通运输的基础设施,对实现中国铁路发展战略具有重要意义,是国家铁路"十五"发展计划的重要内容<[27]>.中国在高性能交流传动电力机车方面同世界先进水平尚有差距,若能将高性能的矢量控制系统应用于电力机车,可使机车性能得到显著提高,该文就矢量控制在大功率应用场合的应用进行了系统、深入的研究.目前有关矢量控制理论文献对电机的分析,更多地注重坐标变换方法的介绍.文章在分析异步电机强耦合、非线性产生原因的基础上,对异步电机的空间矢量模型在不同坐标系下变换进行了深入的研究,对异步电动机的空间矢量模型进行了系统的总结、归纳和概括.对VSI逆变器,有多种矢量控制系统方案和归纳分类方法.论文按照磁场定向方式、磁链估算方法以及产生逆变器控制信号的分类方法,对各类矢量控制方案进行分析、比较,提出了大功率矢量控制的基本选用方案,为大功率矢量控制系统研究奠定基础.根据机车牵引对传动控制系统的要求,对所选用方案的矢量控制系统进行分析,对存在的问题进行了较深入的研究,并给予解决,提出了一种适合交流传动电力机车的矢量控制方案.针对中高速运行区的电机解耦控制问题,对电机解耦控制进行了深入的研究,由于异步电机交、直轴电压中交叉耦合电压项直接影响着电机中高速运行的控制性能,按照控制理论不变性原理,提出了一种解耦控制方法,在全面了解目前微机技术的发展状况下,对控制系统硬件实现方案进行选定,充分发挥了微处理器和微控制器的各自优势.在数字信号处理器(DSP)和单片机构成的微机系统上,实现了所提矢量控制系统,该控制系统很好地实现了该文提出的矢量控制方案所要完成的各项功能.