开绕组多相电机系统相比于传统三相电机系统,具有易于实现低压大功率,容错能力强,以及转矩脉动水平低等显著优势,近些年来被逐步应用于各类高可靠性、大功率需求电力传动场合。多相电机多采用电压源型逆变器进行供电,由此会产生两个影响系统可靠性的问题。第一,逆变器中的功率开关器件故障率较高,故障后如果没有采取对应容错策略,电机系统将无法正常运行。第二,逆变器输出为脉冲型电压,会给电机系统引入高频共模电压,造成电磁干扰问题。本文以共母线型开绕组五相电机系统为对象,针对上述容错运行问题和共模电压问题展开了研究,具体内容如下:首先,本文建立了五相电机系统数学模型,分析了多相系统对称分量理论在五相电机系统中的具体应用方法,并以此为基础建立了五相电机系统矢量控制策略,为后续重构容错策略以及改进型调制策略的设计打下基础。随后,针对容错运行问题,提出了一种软、硬件结合的重构容错策略。在硬件层面,提出了一种适用于桥臂断相故障的重构拓扑,可实现故障相绕组电流通路的重构。在软件层面,首先,对容错工况下定子电流进行优化,充分发挥绕组的通流能力,提升了系统容错工况下转矩输出能力。同时,通过对桥臂电压调制波进行均衡处理,降低了容错工况下系统直流电压利用率损失。最后,针对共模电压问题,提出了两种改进型载波比较调制策略。对于载波反相调制策略,通过对负端逆变器的载波进行反相处理,实现桥臂开关函数完全对消,达到零共模电压效果。对于载波切换调制策略,通过为各桥臂设置实时切换的锯齿载波,可以实现系统共模电压幅值与跳变频率的有效抑制。此外,对两种调制策略下的死区效应影响、电流谐波特性以及容错工况适用性等问题,本文也进行了详细分析。理论分析及实验结果表明,针对共母线型开绕组五相电机系统,本文所提出的重构容错策略以及改进型载波比较调制算法,可显著提升系统容错性能,降低系统共模噪声水平,从而有效提高了电机系统的可靠性。