我国是能源生产和消费的大国，但是长期以来一直都存在着严重的能源浪费的问题。据统计，我国风机、水泵年耗电量占全国发电量的约40％。理论分析和实际应用都表明，如果采用调速技术，至少可节约20％以上的电能，有些情况下甚至可节电70％。本文以太钢某厂额定功率2240KW，额定电压6300V注水泵电机变频调速科研工程为背景，从理论分析、计算机仿真和装置实验几方面入手，对高电压大容量串联H桥多电平变频器的理论和工程应用技术进行较深入研究。 串联H桥多电平变频器的主回路从结构上可分为三相电容滤波不可控整流电路和单相电压型全桥逆变电路。对于整流电路，由于采用变压器移相多重化整流，在理论上可以实现曲折变压器一次绕组中低于6M±1次谐波电流相互抵消(M为串联单元个数)；对于逆变电路，由于采用移相PWM控制方式，等效开关频率提高M倍，因此输出电压接近正弦波，谐波含量较小。 串联H桥多电平变频器具有输出电压高、功率大，输入侧和输出侧谐波含量小，输入功率因数高等特点。另外，采用模块化设计，易于提高电压、处理故障，维护也比较简单。还有，变频器对电机无特殊要求，适于普通电机，有利于旧系统改造。 本文综述了高电压大容量变频器技术的发展现状，给出了串联H桥多电平变频器的主回路的拓扑结构和工作原理。重点分析了变压器曲折接法和移相多重化整流对网侧谐波的影响及移相PWM控制方式对减少输出侧谐波的作用，并给出理论计算结果和计算机仿真波形。本文最后给出了系统的工程设计参数和实验波形。从实验结果来看，实际结果与理论分析是一致的。目前该装置已在太钢试运行。