三电平逆变器的输出电压谐波含量少,有利于实现输出电压逼近正弦波,且单个开关管承受的最大电压相对较小,适合向高压大容量方向发展;异步电机结构简单、坚固耐用、运行可靠、成本低、环境适应性强,容易向高压高速和大容量方向发展,获得了广泛的应用,在众多控制方法中矢量控制为其理想的调速方法。因此本文在综合三电平逆变器技术的基础上,研究了基于三电平逆变器的异步电机变频控制系统,重点对以下几个方面进行了深入的研究。本文首先对电力电子技术的发展前景和多电平逆变器的发展状况进行了综合论述;系统的分析了三电平逆变器内部各种矢量的固有属性,详细的分析了SVPWM算法的具体操作过程,为仿真编程和软件设计打下基础;深入研究了异步电机的数学模型,分析了基于转子磁场定向矢量控制系统的数学模型。以实现交流电机电流量的有效解耦,得到定子电流的转矩分量和励磁分量。仿照直流电机的控制方法,设计了矢量控制算法的电流与速度双闭环控制系统;在此基础上,在Matlab/Simulink环境中,使用模块工具,搭建了整个双闭环控制系统,对设计的系统进行仿真,得出结果并进行分析,为下一步的硬件实现提供理论指导;使用ARM7系列芯片LPC2210和FPGA芯片EPF10K10搭建了硬件控制平台,设计相关的外围电路以及电源电路,使用HCPL316J光耦驱动芯片设计功率器件IGBT的驱动电路。在硬件电路搭建后,分成模块进行调试,并设计了系统的软件,通过ADS1.2软件和QuartusⅡ6.0软件,设计三电平逆变器的SVPWM算法程序、异步电机的调速程序以及系统保护程序,分成模块形式进行调试,发现问题,一一解决,最后软硬件结合起来,进行系统调试,使系统具有较完善的保护和控制性能。最后,通过一系列实验,对逆变器硬件电路、控制策略等进行了验证,并使用数字示波器进行测量,给出了实验波形。并用数字示波器对实际系统的运行参数进行了观测,进行了相应的分析得出了相应的结论,同时也证明了系统的可行性。