随着汽车保有量的增加,传统燃油车带来的能源、环境等问题日益突出。电动汽车消耗可再生能源、能够实现能量的回收利用,已经成为汽车行业的发展趋势。电动汽车的核心在于三电系统,逆变器作为电机控制系统的重要组成部分得到了广泛关注。现有的两电平逆变器较难同时满足电动汽车低谐波失真、高功率密度、低电磁干扰的要求,因此三电平逆变器在电动汽车上有着广阔的应用前景。应用最多的二极管钳位型三电平逆变器因其开关管特性及结构特性,存在窄脉冲及中点电位不平衡的问题。论文分析了空间矢量脉宽调制算法中产生中点电位不平衡的原因,不同的电压矢量对中点电位有不同的影响,分析了最近三矢量脉宽调制算法和虚拟空间矢量脉宽调制算法恢复中点电位平衡的能力。研究了交流电机矢量控制的过程,推导了两轴交流坐标系下中点电位不平衡对各电压矢量的影响。不同的脉宽调制方法对调制过程中产生的窄脉冲有不同的影响,论文分析了不同脉宽调制方法下两电平逆变器的窄脉冲分布,在此基础上进一步分析了不同脉宽调制方法下三电平逆变器的窄脉冲分布。设计了一种改进的虚拟空间矢量脉宽调制算法,详细分析了0到60度电角度范围内,利用共模电压或差模电压对窄脉冲进行抑制,根据中点电位的反馈值,修正电压注入量,使得输出电压波形不受中点电位波动影响,并且能够将中点电位控制在一定范围内。搭建了simulink的仿真控制模型,采用开环控制,对比最近三矢量脉宽调制算法和虚拟空间矢量脉宽调制算法对中点电位的平衡能力及相电压输出波形,验证了改进的虚拟空间矢量脉宽调制算法能有效抑制窄脉冲、控制中点电位平衡及输出相电压不发生畸变。搭建了交流感应电机控制实验平台,采用I型逆变器,设计实验对原始虚拟空间矢量脉宽调制算法和改进的虚拟空间矢量脉宽调制算法进行对比,验证了不同调制比下改进虚拟空间矢量脉宽调制算法能够抑制绝大多数窄脉冲,中点电位也能控制在给定范围内,对相电流进行傅里叶分析,总谐波失真没有增加,验证了方法的有效性。