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近年来，开绕组拓扑结构逐渐兴起，被广泛应用在交通运输、船舶推进和工业生产等场合。开绕组拓扑两侧逆变器选择种类繁多，本文选取T型三电平逆变器作为功率变换模块，可以输出五种电平，具有输出功率高、输出电压等级高、调制方法灵活多样和容错性能强等优点。本文以T型三电平逆变器馈电开绕组拓扑作为研究对象，考虑到不同的应用场合，分别针对非正弦反电势波形的永磁电机如双凸极永磁电机提出了双阈值电流滞环控制策略、针对正弦反电势波形为的三相和双三相永磁同步电机提出了相应的空间矢量脉宽调制策略。
论文首先对具有非正弦反电势波形的三相双凸极永磁电机和具有正弦反电势波形的三相永磁同步电机及双三相永磁同步电机进行了数学建模，对电机的结构与工作原理进行了介绍。
论文针对非正弦反电势波形的双凸极永磁电机，为充分利用T型三电平逆变器馈电开绕组拓扑能输出五种电平的特点，提出了双阈值滞环控制策略。根据T型三电平逆变器的三种工作状态和开绕组拓扑的电路结构，分析出相绕组两侧逆变器不同开关状态组合相应输出五种电平的大小，根据电流误差大小选择输出电平大小。论文给出了双拍控制下双凸极永磁电机参考电流的计算方法，同时提出了适当的中点电位平衡策略。此外，还分析得到了电流滞环控制下可以直接抑制零序电流的优点。搭建相应仿真进行了理论验证。
论文针对正弦反电势波形的三相永磁同步电机，提出了 120°矢量解耦双SVM控制策略。T型三电平逆变器馈电开绕组三相拓扑的空间电压矢量图和五电平逆变器空间电压矢量图相同，电压矢量数量繁多，控制策略设计困难。提出的控制策略将五电平逆变器空间矢量重新解耦成两个T型三电平逆变器的空间矢量，将五电平逆变器变成对两个三电平逆变器的独立控制，降低了控制难度，同时理论上能彻底消除共母线结构开绕组中存在的零序电压。提出了独立T型三电平逆变器的SVM控制策略，利用参考电压矢量相邻的三个分电压矢量进行电压合成，能够简单有效地保持中点电位平衡。针对实验中仍存在小幅零序电流的情况，提出了额外的零序电流抑制策略。搭建相应仿真进行了理论验证。
论文针对正弦反电势波形的双三相永磁同步电机，提出了基于四组SVM的控制策略。将参数经矢量解耦变换后经 PI 控制器计算得到的参考电压矢量 Uα、Uβ、Ux、Uy，重新矢量逆解耦变换回六相静止坐标系，从而对x-y子平面的谐波分量起到抑制效果。建立两个三相静止坐标系进行独立控制，利用提出的120°矢量解耦抑制零序电压，最终将系统变成对四个独立T型三电平逆变器的SVM控制，从而降低了控制电压等级，减小了控制难度。并提出了额外的零序电流抑制策略。搭建相应仿真进行了理论验证。
最后，论文搭建了硬件实验平台，通过实验验证了基于T型三电平逆变器馈电开绕组双凸极永磁电机提出的双阈值滞环控制策略、基于T型三电平逆变器馈电开绕组三相永磁同步电机提出的120°矢量解耦双SVM控制策略和基于T型三电平逆变器馈电开绕组双三相永磁同步电机提出的基于四组SVM的控制策略。
论文首先对具有非正弦反电势波形的三相双凸极永磁电机和具有正弦反电势波形的三相永磁同步电机及双三相永磁同步电机进行了数学建模，对电机的结构与工作原理进行了介绍。
论文针对非正弦反电势波形的双凸极永磁电机，为充分利用T型三电平逆变器馈电开绕组拓扑能输出五种电平的特点，提出了双阈值滞环控制策略。根据T型三电平逆变器的三种工作状态和开绕组拓扑的电路结构，分析出相绕组两侧逆变器不同开关状态组合相应输出五种电平的大小，根据电流误差大小选择输出电平大小。论文给出了双拍控制下双凸极永磁电机参考电流的计算方法，同时提出了适当的中点电位平衡策略。此外，还分析得到了电流滞环控制下可以直接抑制零序电流的优点。搭建相应仿真进行了理论验证。
论文针对正弦反电势波形的三相永磁同步电机，提出了 120°矢量解耦双SVM控制策略。T型三电平逆变器馈电开绕组三相拓扑的空间电压矢量图和五电平逆变器空间电压矢量图相同，电压矢量数量繁多，控制策略设计困难。提出的控制策略将五电平逆变器空间矢量重新解耦成两个T型三电平逆变器的空间矢量，将五电平逆变器变成对两个三电平逆变器的独立控制，降低了控制难度，同时理论上能彻底消除共母线结构开绕组中存在的零序电压。提出了独立T型三电平逆变器的SVM控制策略，利用参考电压矢量相邻的三个分电压矢量进行电压合成，能够简单有效地保持中点电位平衡。针对实验中仍存在小幅零序电流的情况，提出了额外的零序电流抑制策略。搭建相应仿真进行了理论验证。
论文针对正弦反电势波形的双三相永磁同步电机，提出了基于四组SVM的控制策略。将参数经矢量解耦变换后经 PI 控制器计算得到的参考电压矢量 Uα、Uβ、Ux、Uy，重新矢量逆解耦变换回六相静止坐标系，从而对x-y子平面的谐波分量起到抑制效果。建立两个三相静止坐标系进行独立控制，利用提出的120°矢量解耦抑制零序电压，最终将系统变成对四个独立T型三电平逆变器的SVM控制，从而降低了控制电压等级，减小了控制难度。并提出了额外的零序电流抑制策略。搭建相应仿真进行了理论验证。
最后，论文搭建了硬件实验平台，通过实验验证了基于T型三电平逆变器馈电开绕组双凸极永磁电机提出的双阈值滞环控制策略、基于T型三电平逆变器馈电开绕组三相永磁同步电机提出的120°矢量解耦双SVM控制策略和基于T型三电平逆变器馈电开绕组双三相永磁同步电机提出的基于四组SVM的控制策略。