数据显示国内电动机年总耗电量占总用电量的60%,达12000亿kWh。其中总装机容量超过2亿KW的水泵、风机类等年总耗电量占国内总用电量的40%,达8000亿kWh,其中有70%需要进行变频改造。然而仅有5%的风机、水泵按要求进行变频改造。假设电动机的平均功率为50%,每年运行5000h,通过变频改造可节省20%~30%的电量,那么一年则可节省600亿kWh电能。利用变频调速系统改造风机、泵类负载,在节省能源的同时,实现自动化控制现场,优化运行工艺。总之,变频改造可形成十分可观的社会、经济效益。基于此,本课题结合级联型高压变频器,重点陈述了其社会效益,领域研究方向、热点研究内容及拓扑对比。基于载波移相控制、V/F等详实的阐释了级联型高压变频器的主电路拓扑、基本原理及系统构成,结合典型的功率回路拓扑设计并选型整个系统参数,最后形成了包含通风冷却、热仿真、样机结构、电磁兼容的方案。全数字信号处理控制机箱,即基于6U标准机箱运用插卡式的安装方式完成光通子板、采样板、IO模件、主控板等各个功能模件的安装工作。在功率模块中安装功率模块控制板,并将其作为控制终端。整个设计过程始终恪守可扩展性、可靠性以及系统完整性等基本原则。本文结合如下三个层面全面论述了控制系统实现功能的方法,首先是功能设计;其次是控制接口;最后是电路设计。文章的最后测试了级联型高压变频器样机。测试结果显示所有性能均符合相关要求、标准。