交流励磁发电机(ACEG)转子采用对称三相交流电励磁,能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。采用合适的励磁控制策略和性能优良的变频励磁电源是交流励磁发电机能够发挥其良好的调节性能、运行的灵活性及可靠性的关键。本文在交流励磁发电机功率平衡及基于动态同步坐标轴系双通道解耦励磁控制策略的基础上,对比分析了几种适于用作交流励磁发电机的励磁电源。针对励磁电源必须提供三相对称交流电,能量双向流动,输入、出谐波电流小的特点,提出使用双PWM控制交-直-交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。本文对双PWM控制交-直-交电压型变频器的基本工作原理、数学模型、控制算法等方面进行了详细的分析,利用Matlab/Simulink建立了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机系统的仿真模型,并进行了仿真计算分析。对由励磁电源管压降所产生的谐波和变频器直流电容电压波动的问题进行了详细的分析并提出了改进方法。根据变频器的特点,提出了基于数字信号处理器(DSP)和智能功率模块(IPM)的变频器系统设计方案,完成了励磁电源系统的硬件设计;利用TMS320LF2407A的汇编程序设计实现了双PWM变换器的软件设计和系统调试。最后通过实验分析验证了双PWM控制交-直-交电压型变频器的基本控制策略,分析了变频器的稳态运行特性和动态调节特性。本文所作的研究工作,为交流励磁发电机励磁电源系统的工程设计提供了一定的理论参考依据,为工程应用奠定了基础。