由于风机和水泵负载在国民经济各部门中应用的数量众多,分布面极广,耗电量巨大,为了响应国家提出的节能减排的号召,积极推广高压大功率风机、泵类负载的调速技术具有重大的意义。近年来,随着电力电子技术和计算机控制技术的发展,传统串级调速技术重新受到人们的关注,但是由于存在晶闸管换流引起网侧电流波形的畸变、谐波污染严重和低速运行时功率因数降低等缺点,本文研究了基于PWM逆变器的内反馈串级调速,不仅保留传统串级调速系统的优点,而且又提高了系统的功率因数。因此,在高压大容量电机调速方面,具有良好的节能前景。本文首先介绍了内反馈串级调速系统的结构组成和工作原理。通过对传统串级调速系统谐波和功率因数进行分析,提出引进PWM逆变技术实现功率因数提高的可行方案。深入分析电压型PWM逆变器的主电路和工作原理,在此基础上搭建了基于dq坐标系下的内馈斩波串级调速系统控制框图。同时,对转速、电流双闭环调节器进行建模与研究,建立内反馈电机的数学模型。利用仿真软件MATLAB/SIMULINK对PWM逆变器及整个内反馈串级调速系统进行仿真,实践证实了基于PWM逆变器内反馈串级调速系统的可行性。最后给出调速系统主要环节的硬件设计电路图和软件流程图,通过相关实验,结果验证了该系统控制方案的准确性,表明基于PWM逆变器的内反馈串级调速是一种很有发展潜力的调速技术。