ITER聚变装置是一个具有非圆截面的超导托卡马克装置,其非圆截面结构会拉长等离子体位形,拉长等离子体在垂直方向上具有不稳定性,需要加以良好的控制。ITER装置中的VS3电源是ITER垂直场快控线圈电源,该电源需要满足快速跟踪给定电流的要求并产生反馈控制磁场,达成控制等离子体垂直方向上的位移的目的。为验证ITER VS3电源的设计可行性,现根据VS3电源相关技术参数设计一台电源样机,此电源样机为AC-DC-AC结构,要求能够输出短时8 kA/320 ms的暂态电流和有效值1.2 kA的稳态电流,并能够维持直流侧电压稳定在2.4 kV。本文提出了 VS3电源样机的概念设计方案,计算了三相整流器的充电功率、整流变压器的技术参数以及直流侧电容的容量,在2.4 kV的直流侧电压的基础上设计出了样机逆变器的拓扑结构,并计算了逆变器IGBT模块的功耗及温升。在VS3电源对电压电流波形质量、充电功率、对电网影响等需求基础之上,对比分析了现有主流整流器的拓扑结构,并最终确立的三相PWM整流器的适用性;介绍了 IGBT模块的重要技术参数并进行了选型,根据PWM整流器瞬态电流跟踪指标探讨了 一种新型的交流侧电感设计策略。在三相电压型PWM整流器数学模型的基础之上简要介绍了 PWM整流器运用最为广泛的双闭环控制策略及固定开关频率的电流控制策略,在对双闭环控制策略作出一定的修改之后探讨了一种适用于样机技术需求的最大电流控制策略。理论分析和计算的基础之上,利用MATLAB/Simulink仿真工具进行分析和对比,借实验数据进行验证,仿真和试验结果验证了样机设计的可行性,验证了本文所探讨的新型交流侧电感设计方法的合理性。