注水泵是油田注水系统的重要设备,目前国内油田注水机组大都采用三相交流异步电机为注水泵提供动力。由于注水泵工作时启动转矩大、负荷变化范围大、调节范围宽、系统启动频繁等特殊性,使电动机匹配容量大,启动电流大,致使电动机效率低下,能源浪费严重,因此将注水机组中电动机进行改造对油田节约成本、提高注水效率具有重要意义。开关磁阻电机因其结构简单、工作可靠、效率高、调速范围宽等优点在电气传动领域异军突起。本文通过实际的科研项目,对开关磁阻电机调速系统应用在注水泵上进行研究,并取得了较好的效果。首先,介绍了开关磁阻电机的基本结构和工作原理,在线性模型的基础上建立开关磁阻电机动态数学模型,引入角度位置控制等传统的控制策略,分析位置检测精度对电机运行性能产生的影响,并设计出一种适合本系统位置检测方案。其次,针对开关磁阻电机存在的强耦合、非线性、多控制参数等特征,采用高动态调速性能的直接转矩控制策略并利用MATLAB/Simulink仿真平台与传统的电流斩波控制策略进行对比仿真,在此基础上分别将两种控制策略与与注水泵进行匹配仿真。仿真结果表明直接转矩控制策略能够更好地抑制注水机组电机的转矩脉动和转速降落,且与注水泵更加匹配,为后面的软硬件设计提供了理论依据。再次,以TI公司TMS320F2812控制芯片为核心完成系统硬软件设计。其中硬件设计包括功率变换电路、位置检测电路、定子相电压和相电流检测电路、驱动电路和辅助电源电路；在硬件设计基础上,完成系统主程序、初始化子程序、中断服务子程序及控制子程序设计。最后,搭建开关磁阻电机调速试验平台并进行开关磁阻电机运行性能和模拟注水机组在实际运行工况下节能试验。从得到试验数据分析可得,与交流调速系统相比开关磁阻电机在工作效率及节能等方面都有良好的效果。