高壓同步電（diàn）動機（jī）以其功率因數高、運行轉速穩定、低轉速設計簡單等優點在高壓大功（gōng）率電氣驅（qū）動領域有著大量的應用，如大（dà）功率風機、水泵、油泵等。對於大功率低速負載，如磨機、往複式壓縮機等，使（shǐ）用多極（jí）同步電動機不僅可以提高係統功率因數，更可以省去變速機構，如齒輪變（biàn）速箱，降低係統故障率，簡（jiǎn）化係統維護。
    由於同步（bù）電機物理過程複雜（zá）、控（kòng）製難度（dù）高，以往的高壓同步電機調速係統必須安裝速度/位置傳感器，增加了故障率，係統的（de）可靠性較低。
   單元串聯多電平型變頻器（qì）由（yóu）於具（jù）有成本低（dī），網側功率因數高，網側電流諧波小，輸出電（diàn）壓波形正弦、基本無畸變，可靠性高等（děng）特（tè）點，在高壓大容量異步電機變（biàn）頻（pín）調（diào）速領域取得了非常廣泛的應用。將單元串聯多電平型變頻器（qì）應用於同（tóng）步電動（dòng）機將有效地提高同步電機變頻（pín）調（diào）速係統（tǒng）的可靠性，降低同步電機（jī）變（biàn）頻改造的成本，提高節能改（gǎi）造帶來（lái）的效益，同時（shí）也（yě）為單元串（chuàn）聯多電平型變頻器打開一個（gè）廣闊的新（xīn）市場。利德華福的技術（shù）人員經過大量（liàng）的理論分析（xī）、計算機仿真（zhēn）和物理係統實驗，解決（jué）了同步電機起動整步（bù）等關鍵問題，已於2006年4月底成功地將（jiāng）單元串聯（lián）多電平型高壓變頻器應用於巨化股份公司（sī）合（hé）成氨廠的1000kw/6kv同步（bù）電動機（jī）上。以下將簡要介紹實際應用中的主要（yào）技術（shù）問題。
2同步電動機的工頻起動投勵過程
   為了更好的說明同步電機的運行特點，先對同步電機的工頻起動投勵（lì）過程進行簡要的介紹。
   在電網（wǎng）電（diàn）壓直接驅動同步電機（jī）工頻（pín）運行（háng）時，同步電動機的起動投勵是一個比較複雜的過程。當同步（bù）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磁裝置準備投勵。此時，勵（lì）磁裝置自動在同步電機的勵磁繞組上接入一個滅磁電（diàn）阻，以（yǐ）防止勵磁繞組上感應出高（gāo）壓，同時在起動時提供一部分起動轉矩。同步（bù）電機（jī）電樞繞組上電後，在（zài）起動繞組和連有滅磁電阻的勵磁繞組的共同作用下，電機開始加速。當速度到達95%的同步轉速時，勵磁裝置（zhì）根據勵磁繞組上的感應電壓選擇合適的時機（jī）投（tóu）入勵（lì）磁，電機被牽入同步速運行。如果同步電機的凸極效應較強、起動（dòng）負載較低，則在勵磁裝置（zhì）找到（dào）合適的投勵時機之前，同步電機已經進入同步運行狀態。在這種情況（kuàng）下，勵磁裝置將按照（zhào）延時投勵的準則進行投勵，即高（gāo）壓合閘後15s強行投勵。
3變頻器（qì）驅動同步電動機時的（de）起動整（zhěng）步過程
   用變頻器驅動同步電機（jī）運行時（shí），使用與（yǔ）上述方式不同的起（qǐ）動（dòng）方式：帶勵起動。
   在變頻器向同步電機定子輸出電壓（yā）之前，即啟動前，先由勵磁（cí）裝置向同步電機（jī）的勵磁繞組通以一（yī）定的勵（lì）磁電流，然後變頻器（qì）再向同（tóng）步電機的電樞繞組輸出適當的（de）電壓，起動電機。
   同步電機與普通異步電機運行上（shàng）主要的區別是同步（bù）電機（jī）在運行時，電樞電壓矢量與轉子（zǐ）磁極位置之間的夾角必須在某一（yī）範圍之內，否則將導致係統失步。在電機起動之初，這二者的夾角是任意的，必須經過適當的整步過程將這一夾角控製到一定的範圍之內（nèi），然後電機進入穩定的同步運行狀態（tài）。因此，起動整步問題是變頻器驅動同步電（diàn）動機運行的關鍵問題。
變頻器驅動同（tóng）步電（diàn）動機的起動整步過程主（zhǔ）要分為以下幾個步驟（zhòu）：
   (1)勵磁裝置投勵（lì）。勵磁係統向同步電機的勵磁繞組（zǔ）通以一定的勵磁電流，在同步電機轉子上建立一定的磁場    (2)變頻器向同步電機的電樞繞組施加一（yī）定的直流（liú）電（diàn）壓，產生一定（dìng）的定子電流。此時，在同（tóng）步電機上產生一定的定（dìng）子電流，並在定子（zǐ）上建（jiàn）立較強的磁場。轉子在定、轉子間電磁力的（de）作用下開始轉動，使轉子磁極逐漸（jiàn）向定子磁極的異性端靠近。此時轉子的轉動方向可能與電（diàn）機正常運行時的轉向相同，也可能相反。