在电动车辆、电力牵引应用领域,期望驱动系统既能在低速时提供大转矩以增强爬坡能力,又具有高速运行能力以驱动车辆实现高速巡航。传统电机很难直接满足其要求,一般要借助机械变速系统和电机弱磁控制,扩展转速／转矩范围,但势必增加车载重量,降低效率。本文针对扩展转速／转矩范围的问题,以极相调制感应电机为对象,研究了感应电机电子变极的开环恒压频比控制和矢量控制,并进行了仿真和实验研究,验证了本文提出的控制方法的可行性和有效性。首先,本文分析了极相调制感应电机的绕组结构,采用绕组函数计算了电感参数及用S-Function构建了极相调制感应电机的数学模型,并进行了仿真验证。通过与有限元软件JMAG-studio的计算结果比较,验证了该数学模型的正确性。其次,采用开关函数分析和构建了九相电压源逆变器的数学模型,并用不对称规则采样法产生了18路PWM信号来控制该逆变器。基于这些前提条件,研究了极相调制感应电机电子变极的开环恒压频比控制和矢量控制,并进行了仿真验证。在开环恒压频比控制中,通过改变变极系数值,可以使电机工作在3相12极、9相4极、变极过渡过程这三种工况,从而扩展了转速／转矩范围。而在矢量控制中,则通过转矩分配函数和空间矢量解耦分量来扩展转速／转矩范围,并且其动、静态性能更佳。最后,对系统进行了硬件和软件设计,并在硬件实验平台上进行了极相调制感应电机的开环恒压频比控制和矢量控制实验,通过实验结果与仿真结果的比较,验证了该控制方法扩展转速／转矩范围的有效性。