电力电子与电力传动领域发展至今,多电平逆变技术在高压大容量、高精度要求的场合逐渐成为研究热点。多电平逆变器不仅对开关器件的耐压要求低,并且由于电平数的增加,还使得输出波形具有更好的谐波频谱。在实践之中,因为相关硬件与复杂度所产生的限制,一般在符合性能指标的基础上,并不强调高电平数的重要性,而以三电平最为实用。因此,在中高压变频调速等领域受到广泛关注。对目前多电平逆变器的拓扑和调制方法进行了分析、比较。针对T型三电平逆变器,对其结构、工作原理进行了详细讨论。研究了空间电压矢量脉宽调制算法,在传统三电平空间电压矢量调制原理的基础上,借助α～坐标系详细分析了60°坐标系三电平空间电压矢量简便算法。同时对T型三电平拓扑直流侧电容电压的不平衡问题进行了理论上推导,给出了硬件结合软件的控制中点电位平衡方法。分析了永磁同步电机结构特点、各坐标系下的数学模型和常用的控制方法,重点研究按转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制原理和基于滑模观测器的转速估算方法;搭建了基于三电平永磁同步电机的调速控制系统仿真平台,根据算法着手建立了配套的仿真模块,针对三电平调速开展了配套的仿真验证工作。仿真结果表明,三电平拓扑下60°坐标系空间电压矢量调制算法的正确性和优越性,以及硬件结合软件控制中点电位平衡算法能有效控制中点电压的波动。最后,设计了一个三电平逆变器永磁同步电机控制系统的实验装置,该实验装置包括T型三电平逆变器主电路,驱动故障保护电路,信号检测电路和辅助电源。在CCS 6.0环境下编写控制系统软件程序,进行了实验平台的实验研究。