随着现代电力电子技术的不断发展，人们日益意识到低功率因数整流系统造成的谐波污染和电网公害，因此提高功率因数成为整流系统的发展趋势。PWM整流器对电网不产生谐波污染，是一种真正意义上的绿色环保电力电子装置，也是解决谐波问题的根本措施。通用变频器的二极管整流电路能量传输不可逆，当电机减速、制动时，一般采用能耗制动的方式来消除直流侧产生的泵升电压。但是，在实际使用中，能耗制动单元却有许多限制。利用PWM整流器可以将再生能量及时高效的回馈到电网里，既节能降耗，又解决泵升电压的问题，拓宽了通用变频器应用范围。本文详细分析了三相PWM整流器在输入三相交流平衡电压时的数学模型、工作原理，并且对其换流方式和八种工作模式展开了详细的讨论；研究了电感和电容参数设计方法；深入研究了基于空间电压矢量的定频PWM控制方法，设计了电压电流双闭环控制的控制器，并且设计了PI调节器参数自整定方法；采用两相调制方法，降低了开关损耗。以TMS320LF2407ADSP为内核搭建硬件电路，对PWM整流器及其控制方法进行了实验验证。实验结果验证了本文所设计的三相PWM整流器控制方案和变频器四象限运行控制方案的可行性，以及理论分析的正确性。此外，本文提出了一种新型的三相两桥臂三电平中性点箝位开关模式PWM整流电路拓扑，详细分析了其数学模型及工作模式，并对该PWM整流器的定频控制方法进行了深入研究。分别使用MATLAB软件和PSIM软件验证了该整流器及其控制方案的正确性。