我国矿井设备大多配备10kV电机,主要用于带式输送机、风机、泵等矿用设备。本文以某矿用设备公司开发高压大功率变频器为背景,设计并研制了一台10kV/1200kW的矿用高压变频器。采用国产主板TX8000,通过CPS-SPWM调制技术实现电机的控制,具有输出谐波小,工频以下恒转矩等特点。该矿用变频器的研制可以解决带式输送机的启停,风机、泵等设备的智能调速问题。本文首先概述了矿用变频器的国内外发展现状,对比了国内外矿用变频器的技术特点,分析了矿用高压变频器的市场前景。其次,确定了高压变频系统的总体方案。对系统组成及各部分原理进行了阐述,对逆变电路的拓扑结构与CPS-SPWM调制算法进行了分析。再次对系统主电路进行了设计与仿真。对移相变压器、整流二极管、IGBT等主回路上的关键器件参数进行计算,并完成器件选型。基于CPS-SPWM调制技术在MATLAB中搭建了三相十七电平逆变电路模型并进行了仿真。研究并分析了载波和调制波参数对输出波形的影响。对主控电路和辅助控制电路进行了具体设计,包括本安电路的设计与仿真分析。主控电路主要包括TX8000外围端口连接电路、IGBT驱动装置和信号采集与转换电路。辅助控制电路主要包括倍福PLC控制电路、本安先导电路、人机交互界面等;并进行了程序的编制与调试。最后对研发的样机进行了相应的试验,列举了相关的试验数据,并完成样机的送审工作。根据测试结果,所研发的样机各项性能指标均满足矿用设备相关标准。