对于永磁同步电机(PMSM)驱动系统,在直流母线电压受限但又对电机的调速范围有较高要求时,一般会采用弱磁控制策略扩大调速范围,但存在着永磁体不可逆退磁风险、系统效率降低、输出转矩降低等问题,无法从根本上解决系统容量受限的难题。基于此背景,本文结合开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)结构能采用双逆变器供电以扩大系统容量的优势,以及Z源逆变器(ZSI)通过在直流电源和逆变器之间加入Z源阻抗网络以灵活实现直流母线电压升压变换的特性,研究了基于ZSI的共直流母线OW-PMSM驱动系统。研究内容包括:(1)针对共直流母线OW-PMSM系统,首先建立OW-PMSM和两侧逆变器的数学模型,分析共直流母线结构中零序电流(ZSC)的产生机理。然后在矢量控制(VC)基础上提出能实现ZSC抑制的系统控制策略,包括一种新型的三相解耦调制方法。最后通过实验结果证明所提控制策略的有效性,以及三相解耦调制方法相较于空间电压矢量调制(SVPWM)的优势。(2)针对基于准ZSI(qZSI)的共直流母线OW-PMSM系统,首先建立qZSI的数学模型,分析其升压原理,并介绍其与传统ZSI相比的优势。然后针对电压调制过程中,现有方法难以同时实现ZSC抑制和直流母线升压变换的问题,提出两侧逆变器协同调制和两侧逆变器统一调制这两种方法,并分析系统的调制能力,推导出系统最大调制度和最大调速范围与电机参数、运行工况、qZSI所设直通占空比的关系。最后通过实验结果验证了所提调制方法的正确性,以及qZSI对共直流母线OW-PMSM系统调制能力的提升作用。(3)从降低系统成本和体积的角度,提出一种基于串联型ZSI(sZSI)的四桥臂OW-PMSM系统。首先建立sZSI的数学模型,与qZSI进行比较。然后针对桥臂数量从6减为4后所采取的复用供电结构,提出相应电压调制方法,并分析系统的调制能力,推导出最大调制度和最大调速范围的表达式。其次提出了一种直通时间优化分配算法,能够降低Z源阻抗网络中电感电流纹波。最后通过仿真验证所提调制方法的正确性,以及直通时间优化分配算法的有效性,并将四桥臂OW-PMSM系统的调制能力与六桥臂OW-PMSM系统进行比较。