目前,高性能稀土永磁材料、电力电子开关器件、脉冲宽度调制技术及电机控制技术不断发展,使永磁同步电动机也发展十分迅速。永磁同步电动机具有功率密度高、转矩惯性比高、效率高以及磁钢结构灵活多变等独特优势,在交通运输、发电、交流伺服及传动等领域的应用非常广泛。多相电机与传统三相电机相比具有更高自由度,且具有较好的容错性能,控制自由度较多,矢量调制组合灵活多变,符合车载环境对电机系统可靠性的需求。开绕组电机与H桥逆变器相结合则提高电机驱动系统的控制灵活性,同时可以消除多相电机系统容错时的需要对零序子空间进行谐波注入等缺陷,对开绕组多相永磁同步电机进行研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文将六相开绕组永磁同步电机及其驱动系统作为研究对象,对其矢量控制理论、空间矢量脉宽调宽(SVPWM)策略、故障后容错运行特性等关键问题进行研究。建立自然坐标系下的六相开绕组PMSM数学模型,推导Park变换矩阵,建立电机在同步旋转坐标系下的数学模型,建立单逆变器和双逆变器闭环矢量控制系统的模型。建立电机二维有限元模型,并对电机的空载运行特性进行仿真分析。基于开绕组六相永磁同步电动机驱动系统动态模型,提出了基于基波子空间的最大两矢量脉宽调制方式,并对双逆变器驱动系统的最大两矢量脉宽调制方式进行分析。将单逆变器和双逆变器闭环矢量控制系统的空间电压矢量和零序电压进行对比分析。通过推导调制系数范围得到控制策略规律并建立Simulink仿真模型,将该控制策略下的输出电压作为激励施加在电机二维有限元模型,对此控制策略下电机的运行特性进行仿真分析,验证了双逆变器驱动系统的SVPWM控制方法的有效性。针对多相电机系统较为常见的一相开路故障,根据基于定子铜耗最小容错控制方案实现了电机的容错运行,通过有限元模型分析了电机容错运行时的绕组磁动势、铜耗、铁耗、涡流损耗、转矩与转矩波动及转矩波动的抑制情况,将电流波形与其余三种不同拓扑结构的电流波形进行对比分析,验证了容错控制策略的可靠性。此外,通过调整基波电流的幅值和相位实现对三次谐波反电势所引起转矩波动的抑制,无需对非故障相绕组注入谐波电流,提高了多相电机的容错运行工程实用性。