作为多电平逆变电路中最常用的三电平逆变电路,三电平逆变电路与传统的两电平逆变器相比,具有谐波电流小,开关损耗低等优点。三电平逆变器以其优越的性能已经逐步取代传统的两电平逆变器,成为了大容量、中高压电机调速的主要实现方式之一。因此对三电平逆变电路的研究很有意义。本文主要以二极管箝位式三电平逆变电路为主,对它的主电路拓扑结构进行了分析,研究其工作原理,并以此为根据建立了三电平逆变器的数学模型。论文详细分析了二极管箝位型三电平逆变电路的正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量调制(SVPWM)的基本原理、实现方法。对SPWM调制方式采用载波同相、载波反相、载波纵向位移、注入零序分量、注入三次谐波进行对比分析,同时利用傅里叶变换分析输出特性。论文对SVPWM调制方式采用六小扇区和四小扇区方式分别进行说明,对比分析其输出特性,论文还以二极管箝位型三电平逆变电路的拓扑结构为基础,分析了中点电位不平衡的原因,并提出了中点电位调制算法。最后通过Matlab/simulink分别对各种调制方式建立仿真模型,通过对各种方式输出结果的FFT分析,验证了各种调制方法的有效性,对比分析了各种方式的直流电压利用率和输出谐波含量等输出特性。最后论文以目前国内机车牵引传动系统中常用的矢量控制方式为例,主要研究了基于磁场定向控制SVPWM方式的电机调速系统的原理和实现过程。利用Matlab/Simulink搭建牵引逆变器仿真模型,通过对电机启动和制动等的仿真研究,验证了系统的快速的响应特性,验证电机的牵引特性和论文所述控制策略的有效性。