随着世界经济的不断快速发展，各行各业对电力的需求呈爆炸式增长，这种现象直接导致了电力供应形势更加紧张。为缓解这一情况，一方面世界各地加大了对各种发电站的投资建设；另一方面通过相关技术改造和技术革新，增加现有输电线路的电能输送容量。本文所研究的三相相位和幅值可控电压调节器（VRCPA），它由前级三个单相Buck交流变换器和后级一个三相Boost型交流变换器组成。前级部分用于实现对输出电压的相位调节，而输出电压的幅值调节则通过后级电路实现，使得相位和幅值关系得到解耦，从而得到一个相位和幅值可分别独立地连续调节的输出电压。同时利用三相对称关系，可使前级部分的三次谐波电压相互抵消，因此相比于单相VRCPA，三相VRCPA无需三次谐波陷阱电路，电路结构更加简洁。三相VRCPA的出现为提高现有输电线路的传输容量提供了一种新的思路，具有广泛的应用前景。本文首先介绍了几种常见的三相非隔离型脉宽调制AC/AC变换电路。选择三相Boost型AC/AC交流变换电路作为三相VRCPA的后级升压电路，并详细分析了其电路拓扑、工作原理与控制策略，还进行了仿真研究与实验验证。然后在单相VRCPA的基础上推导出三相VRCPA，详细分析了三相VRCPA的电路结构、工作原理与控制参数的选取方法，并给出了仿真研究结果。此外还详细介绍了如何利用DSP实现三相VRCPA前级Buck交流变换器的控制信号以及其它电路的设计与实现过程。最后研制出了一台实验原理样机，实验波形与数据验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性。