随着新型电力电子器件的不断涌现和计算技术的不断发展,高性能的异步电动机调速系统得到了广泛的应用。而高压变频调速是近几年刚刚开始应用的一种高新技术,解决了大功率风机、水泵的软起动和调速问题,节能显著,具有较大的应用市场和广阔的发展空间。单元级联型多电平功率变换电路适用于高压大功率场合,多电平PWM(Pulse Width Modulation)技术是单元级联型多电平功率变换电路的核心问题之一。本文首先分析了目前实际应用较多的几种三角波载波PWM技术及其特点,在此基础上提出了脉冲移相开关频率优化PWM调制方法,并对几种调制方法进行了仿真和对比分析。基于新型调制策略建立了三单元级联高压变频调速系统的仿真模型,对系统的起动、运行和调速过程进行了仿真研究。为进一步验证所研究理论的正确性与控制算法可行性,论文工作不仅进行了计算机仿真,而且研制了三单元级联多电平逆变器实验平台。该实验平台以DSP作为核心控制器件,辅以CPLD作为多路脉冲发生器,介绍了信号采集隔离电路,并对两种不同的“DSP+CPLD”设计方案分模块进行了详细的介绍,给出了软件设计流程图和部分实验结果。为今后的进一步研究奠定了基础。一般的高压大功率拖动系统都要求很高的系统可靠性,尤其是国民经济的重要部门如电力、能源、冶金、矿山和石化等行业,一旦出现故障,将会造成人民生命财产的巨大损失,因此本文最后对单元级联型高压变频器的容错技术与可靠性进行了分析,提出了提高系统可靠性的措施。