六相电励磁同步风力发电系统能够在机侧变流器桥臂电流不增大的前提下实现发电系统容量的成倍增加，因此是实现大功率风力发电系统的一个有效途径。然而，目前我国在六相电励磁风电系统变流器的研究方面还存在不足。在矢量控制策略和脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)策略选取不当的情况下，定子绕组和变流器桥臂中会出现的大量高、低次谐波电流，对变流器容量、散热装置设计等提出很大挑战。本文以六相电励磁同步风力发电机为研究对象，对六相电励磁同步电机电磁关系、定子谐波来源、机侧变流器拓扑和控制策略、空间脉宽矢量调制(Space Vector Modulation，SVM)技术、励磁控制器拓扑及其控制策略等问题进行了深入研究。　　在分析了自然相坐标系中六相电励磁同步发电机数学模型的基础上，通过坐标变换，得到了电机在双dq坐标系、矢量空间解耦坐标系下的数学模型，并指出电机漏感是影响电机谐波特性的主要参数。从电机和变流器角度对六相电励磁同步风力发电系统中大量存在的定子谐波电流来源进行深入分析。分析指出，低次电流谐波与电机结构和变流器控制策略均相关，通过合适的控制策略可以对气隙磁场感应电动势谐波进行补偿，减小低次谐波电流;由脉冲电压产生的高次谐波电流不可消除，只能通过PWM调制策略进行抑制。　　机侧变流器拓扑结构和控制策略是影响电机低次谐波特性的主要部分。在不控整流+Boost机侧变流器的控制中，采用功率外环和升压电感电流内环的控制策略。在全控机侧变流器控制的基波控制环节，提出了基于定子磁场定向的双闭环矢量控制策略;在谐波控制环节，利用电机5、7次谐波电流经过一个坐标变换可以统一为6次谐波电流的特性，提出了利用两个PR控制器进行低次谐波抑制的控制策略，减少了控制器个数;并对磁链观测和死区补偿等技术进行了深入研究。两种拓扑及其控制策略的仿真结果表明:不控整流+Boost电路定子电流畸变严重、发电机功率因数低、转矩会发生震荡;而全控整流拓扑定子电流正弦度好、发电机功率因数为1、转矩波动小，但是其成本较高。　　六桥臂变流器PWM调制算法是影响电机高次谐波特性的重要部分。论文对十二扇区SVPWM和六扇区双SVPWM的原理和算法实现进行了分析。针对十二扇区SVPWM计算繁琐、数字实现复杂的缺点，提出了一种基于分类算法的开关电压矢量作用时间计算方法，这种算法仅需要简单的线性计算即可实现开关电压矢量选取和作用时间计算，省去了扇区判断、矩阵变换、三角函数运算等环节。对六扇区双SVPWM在zlz2子平面平均伏秒为0的原理进行推导，并给出了六扇区双SVPWM基于分类算法的作用时间计算方案。基于不同调制方式在非正弦参考电压输出时的开关电压矢量作用时间，给出了十二扇区SVPWM与六扇区双SVPWM的适用范围。　　对影响电机发热特性的高次谐波电流脉动进行了定量分析，并根据电流脉动数值分析结果提出了一种电抗器选型方案。论文通过定子磁链轨迹判断、单中断周期磁链脉动计算、单基波周期磁链脉动计算等环节得到谐波畸变因子(Harmonic DistortionFactor，HDF)与定子电流脉动的数值表达式。对相同开关频率下的HDF进行分析显示，分布绕组六相电机结构中，D12SVPWMB具有最小的高频电流脉动，而C12SVPWM具有最大的高频电流脉动。基于HDF的数值表达式，提出了一种逆向推导进行电抗器选型的技术方案，此方案简单易行，省去了传统电抗器选型繁琐的仿真验证和实验验证等环节。　　对六相电励磁同步风力发电系统的励磁控制器拓扑和控制策略进行了研究。论文对定子电压外环、转子电流内环的双闭环励磁控制策略进行了分析，并推导得到了励磁控制器在时域内的传递函数。对额定转速以下励磁控制器和机侧变流器的交互影响进行了分析，指出励磁控制器滞后于机侧变流器调节的原理。在额定转速以上弱磁运行时，分析了励磁控制对电机性能的影响，指出弱磁控制会增大电机的功角、不利于电机的稳定运行。　　在大功率六相电励磁同步发电机实验平台上对机侧可控整流拓扑矢量控制的动静态性能和相关技术进行实验验证;对不同调制策略的电流脉动进行实验验证和对比分析;并对电抗器选型方案和励磁控制进行实验验证。实验结果表明设计的矢量控制系统具有良好的动静态性能;对电流脉动的理论推导结果与实验结果相符;电抗器选型和励磁电路设计和控制具有实际的应用价值。