受限于大功率开关器件的基本属性,低开关频率将会长期成为轨道交通牵引变流器的固有属性。为了配合交流电机的变压变频控制策略,缓解单一调制模式下谐波电流的恶化程度,多模式调制策略被引入到开关器件的控制之中。随着近些年多种优化调制方案的出现,多模式调制策略的组成内容越来越丰富。然而由于不同调制模式间谐波特性以及不同使用场景下交流电机阻抗特性的差异,多模式调制策略的平滑过渡成为了一大难题,切换过程中电流及转矩冲击的产生机理仍然有待发掘。本文基于此,就多模式调制策略展开了研究。首先,本文对多模式调制策略的发展历史及发展前景进行了分析,阐述了国外内相关领域的研究现状及存在的问题。指出了多模式调制策略平滑过渡方案的研究重点及意义,并说明了本文的主要研究内容。然后,在介绍了常见调制模式的基本原理和性能对比的基础上,引出了本文所采用的多模式调制策略的组成内容及适用范围,并从谐波特性和转矩特性的角度分析了它的优势所在。同时,重点分析了每种调制模式下的电压谐波特性和不同种类调制模式切换过程中的谐波变化规律,并给出了直观的多维曲线图和具体的数学表达式,为后文的分析奠定了基础。再者,为进一步分析切换过程中的电机暂态过程,本文简单地分析了感应电机的基本工作原理及其性能优势。并在通过频率和绕组折算得到T型等效电路的基础上,结合具体的电机参数计算了其在不同运行工况下的电路阻抗特性。最后,结合前文对谐波变化规律和电机阻抗特性的分析,详细地说明了调制模式切换过程中电流及转矩冲击的产生机理。通过引入电机的简化电路模型和dq轴状态方程,量化分析了切换过程中的电流及转矩冲击幅值。并基于以上分析提出了适用于绝大多数多模式调制策略的平滑切换原则和工程实现方案。在文章的最后,通过大量的仿真和实验证明了文中所提出结论的正确性及所提出平滑切换策略的可行性。