无刷双馈电机(Brushless doublv-fed machine简称:BDFM)是一种结构简单、坚固可靠、同异步通用的特种电机，和其它交流电机相比，无论是用于变频调速还是变速恒频发电系统，其突出的优点在于可以大大降低变频器的容量，并且省去了电刷和滑环，提高了系统的可靠性，因此它特别适用于大容量变速传动系统和变速恒频的风力、水力发电系统。本文就无刷双馈电机调速系统主电路、控制电路的设计、无刷双馈电机磁链观测模型及直接转矩控制方法进行了深入研究，完成的主要工作如下: 1、为了满足无刷双馈电机调速系统能量双向流动的要求，设计了整流和逆变均可控制的双PWM电路，包括整流回路、直流回路、逆变回路，驱动及过压、过流保护电路。 2、由于整流和逆变侧都需要控制，相对于只有逆变侧需要控制的逆变器来讲，运算量大大增加。鉴于此，本文采用TMS320F2812芯片作为主控芯片，同时考虑到采样信号的同步性对系统的影响，在F2812控制板上采用了两片同步采样芯片。 3、在对无刷双馈电机调速理论研究的基础上，针对基于U-I模型的磁链观测存在的积分漂移现象，详细分析了几种改进的U-I模型，并进行了仿真计算，在此基础上，采用正交非线性反馈补偿模型作为磁链观测模型，实验结果表明，磁链观测结果接近理论分析数值。 4、在继承本课题组无刷双馈调速系统研究成果的基础上，设计和编写了相关的软件，在交流调速试验平台上，初步实现了基于直接转矩控制的无刷双馈电机亚同步及超同步电动状态运行，实验结果表明系统在给定速度下的跟随性能较好。