级联H桥变换器因其拓扑结构成熟、易于模块化设计和拓展、功率因数高、输出谐波小、可使用低压模块实现高压输出,因此广泛应用于高压大功率工业应用场合。在这些场合采用变频调速技术,不仅可以实现节能减排,还可以显著改善电机运行性能,因此具有广阔的应用前景。而在对调速性能要求较高的场合,VVVF控制技术已经不能满足生产工艺的要求,因此研究级联H桥变换器的矢量控制方法具有重要意义。要实现高压电机的矢量控制必须要有电机的转速信号,而转速传感器的安装影响了异步电机结构简单、可靠、成本低的优良特性,因此,基于级联H桥变换器的无速度传感器矢量控制技术已经成为高压大功率交流传动系统的一个重要研究方向。本文以级联H桥变换器为研究对象,分析了其电路拓扑结构、工作原理、调制算法和矢量控制方法,对其无速度传感器矢量控制方法进行了深入研究。本文首先介绍了级联H桥变换器的拓扑结构和工作原理,然后介绍了非常适合应用于这种拓扑的载波相移SPWM调制方法,并通过MATLAB仿真对其输出性能进行了研究;通过对载波相移调制方法基本原理的分析,本文提出了一种基于DSP+FPGA+CPLD控制板的载波相移调制算法;针对调制方法中存在死区所造成的不利影响,本文研究了一种死区补偿算法,并对其进行了仿真研究,仿真结果表明了死区补偿算法的有效性。其次,本文介绍了异步电机的动态数学模型以及按转子磁场定向的矢量控制基本原理;在此基础上研究了基于电压模型和电流模型的磁通观测方法,并以电压模型为参考模型,以电流模型为可调模型,以磁通角度为误差量,构成了 MRAS无速度传感器矢量控制系统;然后,本文介绍了基于转子反电势的开环转速估计方法,并对该转速估计方法进行了稳定性分析,对基于转子反电势转速估计的无速度传感器矢量控制系统进行了仿真研究;对MRAS转速估算方法和基于转子反电势开环转速估算方法进行了对比分析,并给出了两种方法各自适用的工况;为了提高系统的可靠性,本文提出了一种有速度传感器矢量控制系统向无速度传感器矢量控制系统在线切换的方法,并对其进行了仿真研究。最后,搭建了硬件实验平台,对载波相移SPWM调制算法、无速度传感器矢量控制算法和切换算法进行了实验验证,实验结果验证了以上算法的可行性和正确性。