船舶电力推进技术在改善船舶推进性能,减少噪音震动,提高燃料效率方面有着较大的优势,已经成为近些年来高性能船舶推进系统的首选设计方案。而大容量交流电机,尤其是永磁同步电机(PMSM)因其具有功率密度大、效率高、功率因数高等诸多优点已经成为船舶电力推进系统的主流电机。对于在潜航状态下只能由有限能源供电的深潜器来说,其对电力推进系统有着比普通船舶推进系统更高的要求,如更高的效率,更低的噪音、尽量小的体积等,以使供电电池在一次充电后能够有更长的续航里程和更好的隐蔽性。针对这些要求,本文对七电平PMSM直接转矩控制的深潜器电力推进系统进行了研究,取得以下研究成果：提出了用高频化的全桥DC/DC变换器代替传统工频移相变压器,为七电平级联式中压逆变器提供直流电源,不仅得到了多个彼此独立的直流电压源,而且使系统的电压等级得到提升。高频化的DC/DC变换器大大减小了输入变压器的体积,同时采用软开关技术后也能使变换器的效率得到大幅提高。实验结果表明,所设计的DC/DC直流变换器有着较好的工作性能。针对七电平级联式中压逆变器,在传统60度坐标系SVPWM方法基础上,提出了一种改进型冗余开关状态筛选法。该方法采用表格对冗余开关状态进行选择,而后用六段式方法形成PWM驱动信号,实现了对逆变器中多个功率开关器件的驱动控制。所提出的筛选方法由于开关跳变较少,因此能够减少系统的开关损耗,同时也省去了复杂的判断,运算简洁快速,非常适合于微处理器的数字实现。实验结果表明,本文所提方法是切实有效的。构建了永磁同步电机直接转矩控制系统,该系统采用七电平级联型逆变器硬件结构,以及文中所提的改进型空间矢量调制方法。同常规的两电平永磁同步电机直接转矩控制系统相比,七电平系统不仅可以减低转矩脉动、减小噪声,同时能够提高调速系统的功率容量,非常适合于在大容量的船舶电力推进系统中应用,减少深潜器潜航时的噪声,从而提高深潜器的隐蔽性。实验结果表明,本文所设计的系统有着较好的控制性能。