高压三相异步电机用于大型风机、水泵及其他大型机械的拖动,当今社会倡导节约能源,为提高风机、水泵等机械的运行效率,其核心便是更好的解决高压电机的调速问题。串级调速作为经典调速技术,被用于现代电机调速领域。虽然采用斩波控制技术能够提高系统的功率因数,但目前串级调速技术大都采用晶闸管逆变器反馈电机转子的转差电能,但仍存在低速时功率因数降低、晶闸管换流引起网侧电流波形畸变及可能逆变颠覆等缺点。针对以上不足,利用IGBT的全控性等特点,本文对由IGBT组成的三相桥式有源逆变器替代传统晶闸管逆变器进行了研究。本文首先针对传统晶闸管中存在的逆变颠覆的问题,介绍了三相桥式IGBT有源逆变的工作原理；在此基础上设计了整个调速系统的结构和有源逆变器的结构,从理论上确保逆变能稳定安全的工作,并对此次设计中所用到的相关电气器件进行了选型；设计了此次用到的相关硬件电路并编写了相关软件程序,为实验台和样机搭建做好了前期准备；最后在深入解析了串级调速技术并从理论上证明了IGBT有源逆变在提高系统功率因数上的特点后,搭建了实验台和样机并做了较完整的实验。验证了IGBT有源逆变在串级调速系统中应用的具体实现方法,由实验结果可知其确实能够提高系统的功率因数,达到更加节能目的。