电力电子控制技术和多相电机的发展有效提高了电机设计的灵活性和系统的可靠性。多相逆变器供电的交流电机驱动系统可以在较低电压下实现较大功率传动,为大功率电气传动系统的实现提供了可能。本文以各相绕组间无电磁耦合低热耦合的五相永磁同步电动机为研究对象,以其较高的控制自由度以及可靠性为切入点,建立了五相永磁同步电机一相绕组开路故障模型,对故障工况运行的五相永磁同步电机高性能空间矢量脉宽调制算法的实现以及故障后容错控制方法的优化实施开展了详细研究。首先,介绍了各相绕组间无电磁耦合低热耦合的五相永磁同步电动机的结构特点;采用矢量空间解耦法构建了含有三次谐波磁场的五相永磁同步电机在旋转坐标系下双空间解耦数学模型;基于双空间矢量控制方法,实现了五相永磁同步电机控制系统对基波和三次谐波电流的独立控制。其次,搭建了五相永磁同步电机一相开路故障工况的解耦数学模型,依据最近四矢量空间脉宽调制算法的实现原理,通过省略基本空间电压矢量作用顺序选择、作用时间计算和开关动作时刻转换等过程,提出了一种基于调制函数的一相开路故障工况下的空间矢量脉宽调制算法,实现了控制程序的精简。最后,基于五相永磁同步电机双空间容错控制方法,在注入三次谐波电流的情况下构建了一相开路故障后电机三次谐波空间的坐标变换体系,得到了电磁转矩脉动表达式,并以抑制转矩脉动为依据对容错电流进行了优化设计,通过对基波、三次谐波空间交直轴电流和零序电流进行独立控制,有效削弱了转矩脉动。仿真和实验结果表明所提出的基于调制函数的五相永磁同步电机一相开路故障容错控制方法的有效性。