目前,三电平拓扑结构在大功率场合应用越来越广泛,研究和开发三电平大功率变频器无论在技术上还是实际应用中都具有很大的意义。本文主要从三电平变频器的调制策略、控制方法、总线通讯及整个系统的设计进行了分析和研究。在大功率高电压的应用场合,变频器开关器件的开关损耗在总损耗中占有主要地位,既要保证波形质量,降低谐波含量,又要减少开关损耗提高装置的可靠性就成为要解决的首要问题,而这些问题的解决并不能单纯靠降低载波频率。本文采用特定谐波消除技术,对消谐方程的解法和初值选择的方法进行研究。实验和仿真结果表明该方法既消除了低次谐波,又降低了开关损耗,在大功率应用中具有很大的优势。矢量变换控制技术是高性能交流电机控制方法之一。本文详细阐述了矢量变换控制的基本原理,给出了控制系统的基本框图,就矢量控制的关键技术即磁链估计及调节器的设计进行了详细分析,并对三电平矢量控制系统进行了仿真和实验。为了使变频器能实现网络化控制,本文基于C8051F020单片机,研制了以西门子公司的协议芯片SPC3为基础的PROFIBUS-DP从站。该接口控制器可以实现变频器与PROFIBUS现场总线的无缝互联。最后,研制了660V/600KW的大功率矢量控制中压变频器,对主电路和控制电路的硬件设计及软件设计进行了详细的分析和介绍。最后给出了实验运行结果,运行结果表明该变频器输出波形良好,性能满足要求。