我国是一个农业大国,泵站等水利基础设施众多。这些泵站承担着农田灌溉、城市用水、工业用水以及防洪等重大任务。由于受潮位和日常用水时段的影响,一些泵站的扬程变化频繁,变化幅度较大。因此,通过对水泵机组的调速,能够实现这些泵站的节能、高效运行。内馈电机斩波串级调速系统,通过改变斩波器的占空比,对电机的转速进行调节。与定子侧高压变频调速相比,该系统具有变频装置容量小、电压低,速度也近似呈线性变化等优点。因此,在泵站中具有广阔的应用前景。本文从内馈电机的基本工作原理出发,针对内馈电机调速需要实现能量双向流动的特点,构建了以电压型PWM变流器及斩波器为主回路的控制系统。深入分析了电压型PWM变流器的主电路和工作原理,在此基础上搭建了基于dq坐标系的内馈斩波串级调速系统控制框图。同时,为了实现对内馈斩波串级调速系统中斩波器的控制,建立了斩波器的数学模型。由于目前还没有内馈电机的仿真模型,本文采用Matlab软件中的Simulink模块,搭建了内馈电机的仿真模型,并通过相关的仿真验证,证明该模型完全符合电机的相关特性。为今后内馈电机的相关研究打下了一定的理论基础。在此基础上,本文搭建了泵站用内馈电机斩波串级调速系统仿真模型,给出了仿真结果及相关分析。仿真结果验证了控制方案的准确性,表明内馈电机斩波串级调速系统能够提高泵站效率,节约能源。最后利用水泵相似律对变速工况下的水泵特性进行换算,对采用内馈电机斩波串级调速系统运行的泵站进行了效益分析,证明了内馈电机在泵站中应用的经济可行性。