Este estudio investiga el rendimiento térmico de los motores de inducción alimentados por inversores de puente H multinivel utilizando una novedosa técnica de modulación por desplazamiento de fase de ancho de pulso (PSTM-PWM). Los métodos de PWM convencionales introducen una distorsión armónica significativa, aumentando las pérdidas de cobre y hierro y causando sobrecalentamiento y reducción de la vida útil del motor. A través de pruebas experimentales y comparación con técnicas de PWM estándar (LS-PWM y PS-PWM), el PSTM-PWM propuesto reduce la distorsión armónica en hasta un 64% en comparación con la peor y las pérdidas internas del motor en hasta un 5.5%. Se utiliza un modelo térmico de primer orden para predecir la temperatura del motor, validado con mediciones directas de termopares y termografía infrarroja. Los resultados también indican que la técnica PSTM-PWM mejora el rendimiento térmico, particularmente en un valor pico de forma de onda triangular de 3.5 V, reduciendo la temperatura en alrededor del 6% y ofreciendo una solución práctica y simple para aplicaciones de accionamiento de motores industriales. El orden de modulación se estableció en M = 7 para reducir tanto las pérdidas en el inversor de potencia como para prevenir la generación de pulsos de voltaje muy altos (alto dV/dt), que pueden deteriorar el aislamiento de los devanados del motor de inducción con el tiempo.