永磁同步电机因其优越的性能而成为中小型电动汽车驱动电机的首选。而作为一种新型的逆变器拓扑，Z源逆变器仅用单级电路的结构便实现了原本需要两级电路才能实现的升压和逆变功能，特别适用于化学电池或燃料电池电动汽车等输入或输出侧电压大范围波动的场合。本文以Z源逆变器和永磁同步电机组成的驱动系统为研究对象，重点研究Z源网络的设计、缓冲电路对逆变器的影响、直通状态下负载的续流回路以及逆变器与电机所组成的系统的效率优化。特殊的X型Z源网络赋予Z源逆变器全新的特性，而网络电容和电感参数的选取，毫无疑问，将直接影响逆变器的工作性能。本文将分析单相Z源逆变器电容电压和电感电流低次纹波的成因，在并此基础上探寻单相Z源逆变器的设计方法。直通状态的引入势必会给逆变器的运行带来一些新的特点和新的问题，而有些问题具备进一步深入研究的价值。本文将深入研究直通状态对逆变器缓冲电路带来的影响，探寻将RCD（或C）缓冲电路应用到Z源逆变器中时所出现一些意想不到的现象的成因。另外，本文还将着重研究直通状态下电机负载的续流回路，找出其与传统电压源逆变器的区别之处，并讨论其对电流纹波和电机力矩波动的影响。在常用的电机驱动系统中，由于电压源逆变器的输出电压受限，当电机转速过高时往往需要采用弱磁控制。而引入Z源逆变器以后，由于电压可以调节，所以当电机转速过高时可以采用升压控制。然而单纯的弱磁或升压控制都无法使逆变器和电机组成的系统效率得到最优，如何安排弱磁和升压所占的比重使系统效率最优是一个棘手的问题。为此，本文将分别研究高速状态下逆变器和电机各部分的损耗，寻找使整体系统效率最优的工作点，提出效率最优母线电压调整型控制的思想。