高壓（yā）同步電動機以其功率因數高、運行轉速（sù）穩定、低轉速設計簡單等優點在（zài）高（gāo）壓大功率電氣驅動領域（yù）有著（zhe）大量的應用，如大功率風機、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（bù）電動機不僅可以提高係（xì）統功率因數，更可（kě）以省去變速（sù）機構，如齒輪變速箱，降（jiàng）低係統故障率，簡化（huà）係統維護。
    由於同步電機物理過程複雜、控製難度（dù）高，以往的高（gāo）壓同步電機（jī）調速係（xì）統必（bì）須安裝速度/位（wèi）置傳感器，增加了故障率，係統的可靠性（xìng）較（jiào）低（dī）。
   單元串聯多電平型變頻（pín）器由於具有成本低，網（wǎng）側功率因數高，網側電流諧波小，輸出電壓波形（xíng）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頻調速領域取得了非常廣泛（fàn）的應用。將單元串聯多電（diàn）平型變頻器應用於同步（bù）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，提高節能改造帶（dài）來的效益，同時也為單元串聯多電平型變頻器打開一個廣闊的新市場。利德華福的（de）技術人員經過（guò）大量的理論分析、計算機仿真和物理係統實驗，解決了同步電機起（qǐ）動整步（bù）等關鍵問題（tí），已於2006年4月底（dǐ）成功（gōng）地（dì）將單元串聯多電平型高壓變頻器應用於巨化股份公司合成氨廠的1000kw/6kv同步電動機上。以下將簡要（yào）介（jiè）紹（shào）實際應用中的主要技術（shù）問題。
2同（tóng）步電動（dòng）機的（de）工頻起動（dòng）投勵過程
   為了（le）更（gèng）好的說明（míng）同步（bù）電機的運行（háng）特點（diǎn），先對同步電機的工頻起動投勵過程進行簡要的介（jiè）紹。
   在電網電壓直接（jiē）驅動同步電機工頻運行時，同（tóng）步電動（dòng）機的起動投勵是一個比較複雜的過程。當同步電（diàn）機電樞繞組高壓合閘時，通過高壓斷路器的輔助觸點告知（zhī）同（tóng）步電機的勵（lì）磁裝置準備（bèi）投勵（lì）。此時，勵磁裝置自動在同步（bù）電機的勵磁繞組上接入一個（gè）滅磁電（diàn）阻（zǔ），以防止勵磁繞組上感（gǎn）應（yīng）出高壓，同時（shí）在起動時提供一部分起動轉矩。同步電機電樞繞組（zǔ）上電後，在（zài）起動繞組和連有滅磁電阻的勵磁繞組的共（gòng）同作用下，電機開始加速。當速度到達95%的同步轉速時，勵（lì）磁裝置根據勵（lì）磁繞組（zǔ）上的感應電壓選擇合適的時機投入勵磁（cí），電機被牽入同步速運行。如果同步電機的凸極（jí）效應較強、起動負載較低，則（zé）在勵（lì）磁裝置（zhì）找（zhǎo）到合適的投勵時機之前，同步（bù）電機已經進入（rù）同步運（yùn）行狀態。在這種情況下，勵磁裝置將（jiāng）按照延時投勵（lì）的準則進行投勵，即高壓合閘後（hòu）15s強（qiáng）行投勵。
3變頻器驅動同步電動機時的起動整步過程
   用變頻器驅（qū）動同步電機運行時，使用與上述方式不同的起動方式：帶勵起動。
   在變頻器向同步電（diàn）機定子輸出（chū）電（diàn）壓之前，即啟動前，先由（yóu）勵磁裝置向同步電機的勵磁繞組通以一（yī）定的（de）勵磁電流，然後變頻器再向同步電機的電樞繞組輸（shū）出適當的電壓，起（qǐ）動電機。
   同步電機與普通異步電機運行上主（zhǔ）要的區別是同步電（diàn）機在運行時（shí），電樞電壓矢量與轉子磁極位置之間的夾角必須在某一範（fàn）圍之內，否則將導（dǎo）致係統失步（bù）。在電機（jī）起動之初，這二者的夾角是任意的，必須經過適當的整步過程（chéng）將這一夾角控製到一定的範圍之（zhī）內，然後電機進入穩定的同步運行狀態。因此，起動整步問題是變頻器驅動同步電動機運行（háng）的關鍵問題。
變頻器驅動同步電動機的起動整步過程主要分為以下幾個步驟：
   (1)勵磁裝（zhuāng）置投勵。勵磁係統向同步電機的勵磁繞組通以一定的勵磁電流，在同步電（diàn）機轉子上（shàng）建立一定的磁場    (2)變（biàn）頻器向同步電機的電樞繞組施加一定的直流電壓，產生一定的定子電流。此時，在同步電機上產生一定的定子電流，並在定子上建立較（jiào）強的（de）磁（cí）場。轉子在定、轉子間電磁力的作用下開（kāi）始轉（zhuǎn）動（dòng），使轉子磁（cí）極逐漸向定子磁極的異性端靠近。此時轉子的轉動方向可能（néng）與電機正（zhèng）常（cháng）運行時的轉向相同（tóng），也（yě）可（kě）能相反。