1、原理：目前應(yīng)用于供水系統(tǒng)的多為可控硅串級(jí)調(diào)速，可控硅串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串一可變電勢(shì)，通過改變電勢(shì)的大小來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子功率經(jīng)過可控有源逆變器，變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率的交流電能，將轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)，因此效率高。其基本原理如下：先將異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓經(jīng)過三相橋式整流，整成直流（Ud），再在直流側(cè)串入一個(gè)與其相反的直流電勢(shì)（Uβ），Uβ是由可控硅有源逆變器產(chǎn)生，通過改變逆變器的逆變角β來改變Uβ的大小，從而達(dá)到調(diào)速與節(jié)能目的。串級(jí)調(diào)速電機(jī)特別是內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速電機(jī)及其調(diào)速控制裝置是一種具有優(yōu)良的性能價(jià)格比的調(diào)速節(jié)能產(chǎn)品，適合于礦山、冶金、化工、石油、建材等工業(yè)部門和水廠、電廠等領(lǐng)域的大中型水泵、風(fēng)機(jī)的調(diào)速節(jié)能運(yùn)行，一般1～2年即可通過節(jié)電效益回收全部設(shè)備投資。對(duì)于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載，由于其轉(zhuǎn)矩與速度的平方成正比，采用升壓變換的串級(jí)調(diào)速裝置最大逆變功率只有電機(jī)額定功率的15，因此，結(jié)合內(nèi)饋繞線型電機(jī)時(shí)，整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)具有極高的性價(jià)比。另外，與采用電壓型逆變器的高壓變頻器相比，由于串級(jí)調(diào)速?zèng)]有功率器件橋臂直通短路的問題，因而整個(gè)裝置可靠性極高。
　　2、串級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：
　　1）理論上講，串級(jí)調(diào)速控制裝置所控制的功率最大為電機(jī)額定功率的4/27（14.815），而變頻器至少要100的電機(jī)額定容量。控制容量的降低，帶來了一系列優(yōu)勢(shì)，比如：制造成本，技術(shù)困難，體積，可靠性，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的控制等等。特別是對(duì)于大型高壓電機(jī)，這些優(yōu)勢(shì)更為突出。
　　2）在轉(zhuǎn)子側(cè)施加控制，裝置承壓低。
　　3、串級(jí)調(diào)速的缺點(diǎn)：
　　1）須使用繞線式電機(jī)，用于小型電機(jī)時(shí)不劃算，因此只有一些較大型的供水系統(tǒng)采用。
　　2）可控硅做升壓需要附加的強(qiáng)制關(guān)斷電路，這種調(diào)速方式節(jié)電效果明顯，但強(qiáng)制關(guān)斷電路可靠性差、開關(guān)頻率低、升壓電感體積與重量大、電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)降低，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)等缺點(diǎn)。
　　應(yīng)用實(shí)例
　　深圳市自來水(集團(tuán))有限公司東湖泵站是一個(gè)原水泵站。由北京市政工程設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，于1992年初開工，1993年底完工試運(yùn)行，1994年5月正式運(yùn)行。泵房安裝有6臺(tái)臥式離