高壓同步電（diàn）動機以其（qí）功率因數高、運行轉速穩定、低轉速設計簡單等優點在高（gāo）壓大功率（lǜ）電氣驅動領域有著（zhe）大量的應用，如大功率風（fēng）機（jī）、水泵、油泵等。對於大功率低速負載，如磨機、往（wǎng）複式壓縮機等，使用多極同步電動機不僅可以提高係統（tǒng）功率因數，更可以省去變速機構，如齒輪變速箱，降低係統故障率，簡化係統維護。
    由於同（tóng）步電機物（wù）理（lǐ）過程複雜、控製難度高，以往的高壓同步（bù）電機調速（sù）係統必須安裝速度（dù）/位（wèi）置傳感器，增加了（le）故障率，係統的可靠性較低。
   單元串聯多電平（píng）型（xíng）變頻器由於（yú）具有成本低，網側功率因數高，網側電流諧波小，輸出電壓波形正弦、基本無畸變，可靠性高等特點，在高壓大容量異步電機變（biàn）頻調速領（lǐng）域取得了（le）非（fēi）常廣泛的應用。將單元串聯多電平（píng）型變頻（pín）器應用於（yú）同步電動機將有效地提高同步電機變頻調速係統的可靠性，降低同步電機變頻改造的成本，提高節能改造（zào）帶來的效益，同時也為單元（yuán）串聯多電平型變頻器（qì）打開一個廣闊的新市場（chǎng）。利德華福的技術人員經過大量的理論分析、計算機仿真（zhēn）和物理係統實驗，解決了同（tóng）步電機起動整步等關鍵（jiàn）問（wèn）題，已於2006年4月底成功地將單元串聯多電平型高壓變頻器應用於巨化股份公司（sī）合成氨廠（chǎng）的1000kw/6kv同（tóng）步電動機上。以下將簡（jiǎn）要介紹實際應（yīng）用（yòng）中的主要（yào）技術問題（tí）。
2同步電動機的工頻起（qǐ）動投勵過程
   為了更好的說（shuō）明同步電（diàn）機（jī）的運行特點（diǎn），先對同步電機的工頻起動投勵過（guò）程進行簡要的介（jiè）紹。
   在電網電壓直接驅動同步電（diàn）機工頻運（yùn）行時，同步電動機（jī）的起動（dòng）投勵是一個比較複雜的過程。當同步電機電樞繞組高壓合閘時，通過高壓斷路器（qì）的輔助觸點告知同步電機的勵（lì）磁裝（zhuāng）置準備投勵。此時，勵（lì）磁裝置自動在同步（bù）電機（jī）的勵磁繞組上接入一個滅磁電阻，以（yǐ）防止勵磁繞組上感應出高壓（yā），同時在起動時提供一部分起（qǐ）動轉矩。同（tóng）步電機（jī）電樞（shū）繞組上電後，在起（qǐ）動繞組和連有（yǒu）滅磁電阻的勵磁繞組的共同作用下（xià），電機開始加速。當速度到達95%的同步轉（zhuǎn）速時，勵磁裝置根據勵磁繞組上的感應電壓選擇合適的時機投入勵磁，電機被牽入同步速運行。如果同步電機（jī）的（de）凸極效應較強、起（qǐ）動負載較低，則在勵磁裝置找到合適的投勵時機之前，同步電機已經進入同步運行狀（zhuàng）態。在這種情況下（xià），勵磁裝置將按照（zhào）延時投勵的準則進行投勵，即高（gāo）壓合（hé）閘（zhá）後15s強行（háng）投勵（lì）。
3變頻器驅動同步電動機時（shí）的起動整步過程
   用變頻器驅動同步電機運行時，使用與上述方式不同的起動方式（shì）：帶勵起動（dòng）。
   在變頻器（qì）向同步電機定子輸出電壓之前，即啟動前，先由勵磁裝置向（xiàng）同步電機的勵磁（cí）繞組通以一定的勵磁電流，然後變（biàn）頻器再向同步電機的（de）電樞繞組輸出（chū）適當的電（diàn）壓，起動電機。
   同步電（diàn）機與（yǔ）普通異步電機運行上主要的區別是同步電機在運行（háng）時，電樞電壓矢量與轉子磁極位置之（zhī）間的夾角必須在某一（yī）範圍之內，否則將導致（zhì）係統失步。在電機（jī）起動之初（chū），這（zhè）二（èr）者的夾角是任意的，必（bì）須經過適當的整步過程將這一夾角（jiǎo）控（kòng）製到一定的範圍之內，然後電機進（jìn）入穩定的同（tóng）步運行狀態。因此，起動（dòng）整步問題是變頻器驅動同步電動機運行的關鍵問題。
變頻（pín）器驅動同步電動機的起動（dòng）整步過程主要分為以下幾個步驟（zhòu）：
   (1)勵磁裝置投勵。勵磁係統向同（tóng）步電機的勵磁繞（rào）組通以一定的勵磁電流，在同步電機轉子（zǐ）上建立一（yī）定的磁場    (2)變頻器向（xiàng）同步電機的電樞繞組施加一定的（de）直（zhí）流電壓，產生一定的定子電流（liú）。此時，在同步電（diàn）機上產生一定的定子電流，並在定子上建立較強的磁場。轉子在定、轉子間電磁力的作用下開始轉（zhuǎn）動，使轉子磁極逐漸向（xiàng）定（dìng）子磁極的異性端靠近。此時轉子的轉動方向可能與電（diàn）機（jī）正常運行時（shí）的轉向相同，也可能相反。