由于节能减排、低碳经济及生产工况的需要,变频器,尤其是大功率变频器的研究引起了越来越广泛的关注。传统两电平变频器由于受到开关器件承受电压的限制等原因,难以直接进行高压的变换;而多电平变频器,尤其是三电平变频器在高压变频控制中具有输出波形的THD值小、所需器件的电压应力低和系统的EMI低等优点已经成功应用在交流传动和电网电能变换等方面,其控制算法也成为研究的重点。本文在分析三电平变频器结构和工作原理的基础上,介绍了几种不同的三电平拓扑结构以及它们各自的优缺点,并对二极管中点箝位式(NPC)三电平变频器的工作原理作了分析。同时,论文对三电平变频器的空间矢量控制(SVPWM)方法进行了详细的研究,包括扇区判断、基本矢量的选取、作用时间的计算、矢量作用顺序及开关状态顺序等。论文对三电平变频器的控制算法进行了较深入的研究,并采用MATLAB/Simulink进行了计算机仿真分析。通过搭建仿真系统模型,实现了三电平变频器的SVPWM控制算法。同时,论文对变频器运行故障的检测及定位也做了初步分析,利用小波变换和人工神经网络对开关器件开路故障进行了研究,并采用MATLAB/SimulinkMatlab进行了仿真实现。最后,课题在实验室条件下,搭建了三电平变频器的硬件实验系统,并且使用TMS320LF2407ADSP数字信号处理器编程实现了控制算法,通过采集系统输出的线电压和相电压波形,并与仿真波形进行比较分析,证明实验系统设计合理,控制算法编程正确,验证了所分析算法的可行性和有效性。