我国是一个电力资源短缺的国家,建设节能型国家的发展需要,使得开发新型节能技术显得尤为重要。风机和水泵在国家重大民生部门应用中数量众多,分布面广,耗电量大。为了实现节能,各种调速技术发展迅速。综合分析国内外高压大功率风机、泵类等相关调速技术现状,目前有效用于高压大功率电机调速有两种方案-转子侧串级调速技术和定子侧高压变频调速技术。对于风机,水泵等调速范围不大(一般为50%~100%),系统动态性能要求不高的场合,转子侧的串级调速技术有较显著的优势。本文主要针对转子侧的高压内馈串级调速技术进行研究,它是在传统串级调速的直流部分增加一个斩波器,通过改变斩波器的占空比大小来调节电机转速,进而实现能量的循环利用。因不需要改变晶闸管逆变器的逆变角,可以将逆变器的触发角固定为最小逆变角不变,这样系统将具有更高的功率因数。本文对采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)作为斩波器的斩波串级调速系统主回路的工作原理和工作效率进行了分析,推导具体计算公式,实现了参数计算;控制系统采用电流、转速双反馈的闭环控制系统,可实现根据实际状况自我调速的功能,并用MATLAB软件进行仿真;系统硬件电路的总体设计和PLC、DSP控制的软件配置等,并且给出了应用现场的调试波形和实验分析,验证了控制方案的可行性、实用性和节能性,证实了该调速系统在大功率风机、泵类负载调速节能方面的应用具有广阔前景。