大型机械装备通常采用高压感应电动机驱动,若变速则再加高压变频器,带来的问题主要是变频器输出给电机的电压波形不好,反馈给电网的谐波污染较大,因为其内部的电力电子器件成本较高,导致其价格昂贵;高压变频器内部电力电子器件的串联结构,令其可靠性难以保证;在感应电机自身方面,其效率和功率因数都与负载率直接相关,工作性能在负载率较低时下降十分明显。本文为了解决上述问题,考虑到低压变频器的使用已经十分普遍,输出波形好,性价比高,根据交流电机绕组结构,提出将大功率感应电动机设计成低压多并联支路,各支路拆分成独立的三相对称系统,分别由低压变频器供电,当系统处于低负载率状态时,可以令部分支路运行,提高了系统的工作性能。本文详细介绍了这种新型电机的结构及原理,对比传统感应电动机,分析了多支路感应电动机内部的电磁关系,计算了电机在不同支路组合下的励磁电抗、定子漏抗,以及各支路间的互感;在多支路感应电动机数学模型的基础上,对驱动系统中变频器的投切过程进行了仿真;分析了在各变频器不同步的情况下,对电机产生的影响;通过设计并生产一台15kW,6极、6支路感应电动机,对低压兆瓦级多支路感应电动机的设计特点进行了总结,样机的参数实验与性能实验结果证实了理论分析的正确性。本文的仿真与实验结果表明,当电机被设计成多支路感应电动机时,多条支路可以分散由于低压大功率产生的极限电流,降低驱动系统的控制电流,由性价比较高的低压通用变频器驱动;与传统感应电动机相比,在低负载率的情况下,多支路感应电动机的工作性能明显优于传统感应电动机。