变频调速在电机调速方法中有着性能好、效率高的特点,针对风机水泵类负载利用变频调速方法来提高系统效率是一种合理选择。在变频领域有交交变频和交直交变频两大类,本文研究的“跳相”交交变频实现了交流到交流的直接变频,对比交直交变频来说价格更低廉、能更好地节约成本,与传统交交变频方法相比则具有变频范围更大的优势。但针对“跳相”交交变频的前期研究工作只是实现了三重化的“跳相”交交变频器,还存在着谐波含量较大、尚不能投入实际使用的问题。本文的研究目的在于设计一个串联六重化的“跳相”交交变频控制器,在三重化交交变频电路的基础上扩为六重化交交变频电路以将系统谐波降低到实用化程度,并在控制部分加上转速闭环调节、故障检测机制,使六重化交交变频器形成一个完整的闭环控制系统,作为一个产品能够投入使用。本文所做的工作主要有:1.介绍了串联六重化“跳相”交交变频器的系统设计思想,以STM32模块为主控板、以FPGA为次控板设计了控制器硬件电路,并设计了两个控制板的相应控制软件流程。2.分析了异步电机的机械特性,考虑到串联六重化交交变频频率离散的特点,与电机机械特性结合起来设计了分级调速的控制策略,以37.5Hz、42.86Hz、45Hz等频率为例对分级调速策略进行了说明,同时在SIMULINK里面搭建了六重化交交变频控制器闭环调速系统的模型,仿真验证了闭环调速控制思想。3.考虑到实际使用的安全性,分析了六重化交交变频电路的故障类型,结合其复杂的电路结构设计了故障检测环节,并且通过引入petri网的概念来提高故障识别效率,为以后的大规模投产提供一个排查故障的便捷途径。基于串联六重化交交变频器的故障仿真情况,以晶闸管P11为例建立了petri网模型,使用stateflow工具对设计出的petri网故障识别进行了仿真分析,验证了petri网故障识别方法的有效性。4.搭建了六重化交交变频控制器的实验平台,得到了频率间隔小于1Hz的五组输出电压波形,实验结果初步验证了理论分析,但受时间和条件限制,未能将闭环调速环节和故障诊断环节在实验平台上予以实现。