发展高压大功率变频调速技术,对于我国能源节约和工业控制有重大意义。近年来,多电平拓扑结构已经成为高压大功率变频领域重要的发展方向,得到了广泛应用。本课题以高压变频控制器为研究对象,以单元串联多电平拓扑结构为基础,通过研究开发,主要完成控制器的硬件及软件设计,实现了实时计算SPWM脉冲宽度以及调速控制,使变频调速系统能够安全、稳定运行。本文对目前几种常见的多电平逆变器拓扑结构进行了比较,分析了各自的优缺点。针对单元串联多电平拓扑结构,论文分析比较了几种采样方法和调制方法,最终选择规则采样法和载波水平移相SPWM调制方法,并且对应用于单元串联多电平拓扑结构的载波水平移相SPWM调制方法和同步移相SPWM调制方法进行了MATLAB仿真和对比分析,仿真结果验证了载波水平移相SPWM调制方法的可行性、优越性以及理论分析的正确性。介绍了单元串联多电平高压变频器的系统组成,重点完成了高压变频控制器的硬件电路设计和软件设计。在硬件方面,研制了以数字信号处理器DSP和可编程逻辑器件CPLD为核心的逆变器控制系统,主要包括DSP中心控制板和脉冲扩展板的硬件电路设计;在软件方面,介绍了模块化软件的设计思想,详细阐述了顺序控制及V/f变频调速软件设计,同时给出了脉冲宽度的算法、程序实现流程以及脉冲信号分配原则,实现了载波水平移相SPWM调制在单元串联高压变频系统中的应用。最后,在实验平台上对本课题开发的高压变频控制器进行了实验,成功实现了变频器载波移相SPWM多电平电压的输出,达到预期的设计目标。