在万家寨引黄（一期）工程中，正在通过中外合作生产的方式，装备3台6．5MW，400／500（额定转速）r／min，以及4台12MW，480／600（额定转速）r／min利用可调变频器进行闭环控制的同步电动机调速的水泵拖动系统，根据机械工业出版社1984年出版的翻译日本电气学会编辑的《电工技术手册》第2卷第1762～1767页，其实质是7台20世纪60年代发展起来的大型无换向器电动机。
　　对于需要直流电机调速性能的大型电动／发电设备，直接采用直流电机，不仅维护困难，而且最大（极限）容量只能作到3．6MW；采用同步电机，虽然极限容量可以超过1 000MW，但经典的方式是一种采用变极（丢极）的有级调速方法，例如我国1968年及1973年分别投运的岗南抽水蓄能电站15MVA机组，以及密云电站的11MW机组，采用的就是这种变极有级调速法，它不但经济指标特别差，最重要的是这种有级的调速方式的适用范围很小。采用电子技术使同步电机静止电枢中交变电流按规律换相，以取代直流电机的旋转电枢及由电刷和换向器组成的机械换向装置，理想地综合利用这两种电机进行调速的优点，并彻底甩掉它们的短处，这就是应用无换向器电机技术的根本所在。
　　利用电力电子变频器技术实现同步电机的无级平滑调速，具有如表1所述的两种控制方式，其中的开环方式是由变频器（逆变器）的输出频率来决定电机的转速，可获得高精度的控制，但在运行中容易发生不稳定现象，且转速越低越不稳定，单机容量一般不能超过2MW；无换向器电动机采用的是其中的闭环技术，我国不少资料（几乎是所有资料）把系统中的同步电机与开环方式不分，都“笼统”地称为“变频调速同步电机”。

　　无换向器电动机的基本结构（闭环）方式如图1所示，本体是一台同步电机，可调变　　频器的输出频率由与同步电机旋转频率同步的闭环系统的频率来决定，而磁场和电枢绕组的相位关系则由转子磁极位置传感器（检测器）的反馈信号来恒定地给定。
　　图1说明，无换向器电动机由可调变频器、同步电机、转子磁极位置传感器及门极信号控制回路等组成。由于其中的变频器分为交—直—交及交—交两种变换方式，所以把它们所对应的电机又分别定义为直流无换向器电动机及交流无换向器电动机，前者中的变频器换相又有自然换相型两种，它们的工作原理及应用特点如表2所述，典型的控制方块图如图2所示。

　　对于大于10MW级的直流换向器电动机，都采用两套相互错开30°电角度的变频器——定子绕组双回路并联运行，如图3所示20世纪80年代英国用于大型火电机组锅炉给水泵拖动的14MW电动机，这种设计的目的是为了消除6k±1（k为奇数）次磁场谐波对转子表面损耗及转矩脉动的影响，其中的编码器就是转子磁极位置检测器。

　　图3电动机的励磁所采用的是一台带有旋转不可控整流器的无刷励磁机，其电枢部分与常规无刷方式完全相同，特别之处表现在这台励磁机的励磁不是传统的直流，而是三相工频交流，这样，其电枢所输出的电压频率是工频和电枢旋转频的算术和，频率增大了，整流输出的波形效果就会更好，对减少主电机转子表面损耗及转矩脉动更有利。
　　由于大型无换向器电动机具有同步电机易于维护及直流电机平滑调速的优点，已被广泛应用于电器传动领域。从1984年开始，我国宝山钢铁厂及开滦煤矿等大型企业相继从国外进口了十几台10MW级的交流无换向器电动机；我国1991年投运的潘家口抽水蓄能电站，除装有一台国产的150MW的常规机组外，还从ABB公司进口了3台98MVA的变极调速机组，以及一台60MW的交—直—交变频装置，当该装置与其中一台机组中的同步电动／发电组合（见图4）作起动或正常运行时，便构成了一台60MW的直流无换向器电动／发电机。
　　我国的一些大型企业，与万家寨引黄（一期）工程一样，还装有数十台通过中外合作生产的10MW级无换向器电动机，其中的变频器为进口，同步电机系国内制造。

　　通过吸收国外先进技术及自行开发，我国哈尔滨、上海及东方三大电机制造基地，以及天津和北京的大型变频器设计研究基地，已分别具备了10MW级同步电机及变频器的国产化能力，它们自行设计制造的该类设备，从1993年开始，已有多台相继在各自的现场成功地投入了运行。目前，由哈尔滨电机厂生产的4MW及5MW同步电动机，以及冶金部自动化研究院的5MW变频器已分别在攀钢及鞍钢成功地投入运行。
　　跨国的ABB公司，于1997年为美国费吉尼亚洲国立超音速研究所风洞实验室，制造成功了当今世界最大的无换向器电动机，基本结构如图5所示，主要性能参数如表3所述，由该表可见，它是一台具有典型调速性能的无换向器电机，额定转速360r／min，其下为恒转矩调速，其上为恒功率调速。

　　根据ABB公司1997年向国际大电网会议所提交的研究报告，无换向器电动机的最大容量在当今的变频器技术条件下为250MW，不过这种容量已是直流电机极限容量为3．6MW的70倍，足以满足各类需要直流电机调速性能的各类大型电动／发电设备调速运行的需要。尤如前述万家寨引黄（一期）工程中的需要直流电机调速性能的设备一样，21世纪将是该类大型变速设备普遍采用无换向器电动机的时代，该类电机的国产化，曾是1999年第五次全国电机学术讨论会的主旋律