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为了满足工农业生产和人民生活的需要，解决水资源时空分布不均的问题，我国兴建了许多大型泵站。江苏省内的一些泵站，由于受潮位的影响，扬程变化频繁，变化幅度较大，实现这些泵站的节能、高效运行具有很大的现实意义。而水泵机组的调速运行是这类泵站经济运行的重要手段。
交流励磁电机是在电机转子侧输入交流电，通过改变励磁电源的频率、幅值或相位，既可以控制电机的转速以及有功功率，又可以调节无功功率。它具有变频装置容量小、电压低，以及功率因数可调节、改造费用较低、调速性能好等优点。因而，在泵站中有很广阔的应用前景。
本文从交流励磁电机的基本原理出发，通过对其数学模型的研究，针对交流励磁装置需要能量双向流动的特点，采用交直交双PWM变流器作为控制系统主回路。在分析网侧PWM变流器的拓扑结构和原理的基础上，按照电网电压矢量控制思想对网侧变流器进行控制，并设计了以电流内环和电压外环的双闭环矢量控制系统。将基于定子磁链定向的矢量控制策略引入到转子侧PWM变流器控制中，建立了定子磁链观测器的模型，设计了以电流为内环，转速、无功为外环的双闭环矢量控制系统。
构建了基于Matlab/Simulink的泵站用交流励磁电机调速控制模型，给出了仿真结果及相关分析。仿真结果验证了上述控制方案的正确性，表明交流励磁电机调速系统能够满足泵站使用要求，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，对采用交流励磁电机调速运行的泵站进行效益分析，证明了交流励磁电机在泵站应用的经济可行性。