在工业制造领域,数量最多,分布面最广都集中在大功率风机水泵类负载,其运行方式为节流调节变负荷运行,而深入挖掘定速风机和水泵的节电潜力就显得尤为关键,目前最为普遍的调速方式为全功率变频调速,对于调速范围(30-50)%风机泵类负载并不完全适用,势必会造成系统效率低及投资成本的增加。无刷双馈电机可实现低压变频调速装置控制高压电动机,小容量变频控制装置调节大容量电动机转速的效果。本论文主要研究内容是高压大功率无刷双馈电机设计原理与绕组分析,以及绕组设计方案和控制方法研究,并通过试验验证得出最优设计方案。阐述了高压大功率无刷双馈电动机技术的应用背景,介绍了国内外无刷双馈电机开发现状,并对国内外研究历史与现状进行了概述。对无刷双馈电动机基本结构和原理进行了分析,具体研究了无刷双馈电动机的常用定、转子结构,论述了无刷双馈电机基本运行原理,介绍了高压大功率无刷双馈电机调速原理,电机等效电路分析、运行方式,对电动机能量转换原理分析。对高压大功率无刷双馈电动机设计与控制进行计算分析。通过电机设计参数及选型原则,对定转子槽配合计算选取;通过电机输出额定转速对高低压绕组极对数进行设计;依据负载实际运行工况转速的需求变化范围计算确定定子功率绕组和调速绕组的极数;通过电机调速范围确定功率绕组和调速绕组的功率分配,设计变频器容量,特别对转子绕组系数用齿谐波法进行计算并分析验证。最后完成高压大功率无刷双馈电机整体电气参数和机械结构设计。通过实验平台对高压大功率无刷双馈电动机系统进行了实验验证,并对变频绕组切入过程中产生的电流突变现象进行分析,提出电流突变的解决方案,提升无刷双馈电机运行稳定性。并对样机现场实际运行效果进行节能效益分析,课题所产生的社会效益进行论述。