当前，世界能源日趋减少，世界各国除了重视新能源的开发和利用外，也特别注重节能领域的开发和利用。特别是在我国人均资源居世界末位，但人均消费居世界前列的国家，需要加大电气节能技术的开发和利用，才能实现社会经济的可持续发展。节能领域的开发和利用成为广大学者的研究热点。矩阵变换器（MC）是一种新型“绿色”高效能的功率变换器，与传统的功率转换器相比有很多优良的特性：体积小、能量双向流动、输入功率因数为1、输入输出正弦电流、不需要直流储能电容等优点。本文介绍了矩阵变换器的优势、研究现状和发展形势，首先推导矩阵变换器调制策略数学原理，理论阐述间接空间矢量调制策略。介绍了矩阵变换器的电路拓扑结构。并通过Matlab仿真软件建立矩阵变换器—永磁同步电机系统仿真模型，得到不同故障条件下的仿真波形。当采用间接空间矢量调制策略时，通过仿真验证MC所具有的良好特性。介绍了矩阵变换器-永磁同步电机系统的基本结构，以及永磁同步电机的基本结构、数学模型与矢量控制。本文提出了一种新型矩阵变换器控制系统在发生故障的条件下容错工作方式，分析了系统在发生开关断路、短路和转矩负载过载三种故障条件下，对变换器开关的调控或者重组系统电路结构可以保证系统能够继续可靠运行或者停止工作。并通过仿真对系统在故障时的和运用容错控制技术后的输出电压及电流波形进行FFT分析和对比，验证了采用不同容错结构可以保证系统在出现不同故障情况下依然能够安全稳定的运行或者安全停车。