高壓同步電動機（jī）以其功率因數高、運行轉速穩定、低轉速（sù）設計簡單（dān）等優點在高壓大功（gōng）率電（diàn）氣驅動領域有著大量的應用，如大（dà）功率風機、水（shuǐ）泵、油泵等。對於大功（gōng）率低速（sù）負載，如磨機、往複式壓縮機等，使（shǐ）用多極同步電動（dòng）機不僅可以提高（gāo）係統功率因（yīn）數（shù），更（gèng）可以省去變速機構，如齒輪變速（sù）箱，降低係統故障（zhàng）率，簡化係（xì）統維護。
    由於同步電機物理過程複雜、控製難度高，以往的高壓同步（bù）電機調速係統必須安（ān）裝速度/位置傳感器，增加了故障率（lǜ），係統的可靠性較低。
   單元串聯多電平型變頻器由於具有成本低，網側功率因數高，網（wǎng）側電流諧波小，輸出電（diàn）壓波形正弦、基本無畸變（biàn），可（kě）靠性高等特點，在高壓大容量異步電機變頻調速領域取得（dé）了非常廣泛的（de）應用。將單元串聯多電平型變頻器應用於同步電動機將有效（xiào）地（dì）提高同步電機變頻調速係（xì）統的可靠性，降（jiàng）低同步電機變頻改造的成（chéng）本，提高（gāo）節能改造帶來（lái）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（dé）華福的技術人（rén）員（yuán）經（jīng）過大量的理論分析、計算機仿真和物理係（xì）統（tǒng）實驗，解決（jué）了同步電機起動整（zhěng）步等關鍵問題，已（yǐ）於2006年4月底成功地將單元串聯多（duō）電平型高壓變頻器應用於巨化股份公司合成氨廠的（de）1000kw/6kv同步電動機上（shàng）。以下將簡要介紹實際應（yīng）用中的主要技術問題（tí）。
2同（tóng）步（bù）電動機的工頻起（qǐ）動投勵過（guò）程
   為（wéi）了更好的說明同步電機的運行特點，先對同步電（diàn）機的工頻起動投勵過程進行簡要的介紹（shào）。
   在電網電壓直（zhí）接驅動同步電機（jī）工頻運行（háng）時，同步電動機的（de）起動投勵是一個比較複雜的（de）過程。當同步電機（jī）電樞繞組高（gāo）壓合閘時，通過高壓斷路器的輔助（zhù）觸點（diǎn）告知同步電機的勵磁裝置準備投勵（lì）。此時，勵（lì）磁裝（zhuāng）置自動在同步電機的勵磁繞組上接入一個滅（miè）磁電阻（zǔ），以防止勵磁繞組上感應出高（gāo）壓，同時（shí）在起（qǐ）動時提供一部分（fèn）起動轉矩。同步電機電樞繞組上電後，在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，勵磁裝置根據勵磁繞組上的感應電壓選擇合適（shì）的時機投入勵磁，電機（jī）被牽入同步速運行。如果同步電機的凸極效應較強、起動負載較低（dī），則在勵磁裝置找到合適的投勵時機之前，同步電機已（yǐ）經進（jìn）入同步運行狀態。在這種（zhǒng）情況下，勵磁裝置將按照（zhào）延時（shí）投勵的準則進（jìn）行投勵，即高（gāo）壓合閘後15s強行投勵。
3變頻器驅（qū）動同步電（diàn）動機（jī）時的起動整步（bù）過程
   用變頻器驅動同（tóng）步電機（jī）運行（háng）時，使用與上述方式不同（tóng）的起動方式：帶（dài）勵起動（dòng）。
   在變（biàn）頻器向同步（bù）電機定子輸出電壓之前，即啟動前，先由勵磁裝置向同（tóng）步電機的勵（lì）磁繞組通以一定的（de）勵磁電流，然後變頻器再向同步電機的電樞（shū）繞組輸出適當的電壓（yā），起動電機。
   同步電（diàn）機與普通異步（bù）電（diàn）機運行上主要的區別是同步電機在運行時，電（diàn）樞電壓矢量與轉子磁（cí）極位置之間的夾（jiá）角必須在某一範圍之內，否（fǒu）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（dāng）的整步過程將這一夾角控製到一定的範圍之內，然後電機進入穩定的同步運行狀（zhuàng）態。因此，起動整步問（wèn）題是變頻器驅動同步電動（dòng）機運行的關鍵（jiàn）問題。
變頻器驅動同步電動（dòng）機的起（qǐ）動整步過程主要分為以下幾個（gè）步驟：
   (1)勵磁（cí）裝置（zhì）投勵。勵磁係統向同步電機的勵磁繞組通以一定（dìng）的勵磁電流，在同步電機轉子上建（jiàn）立一定的（de）磁場    (2)變頻器向同步電機（jī）的電樞繞組施加一定的直流電壓，產（chǎn）生一定的定子電流（liú）。此時（shí），在同步（bù）電機上產（chǎn）生一（yī）定的定子電流，並在（zài）定子上建（jiàn）立較強的磁場。轉子在定、轉子間電磁力的作用下開始轉動，使轉子磁極逐漸向定子磁極的異性端靠近。此（cǐ）時（shí）轉（zhuǎn）子（zǐ）的（de）轉動方向可能（néng）與電（diàn）機（jī）正常運行時的轉向相同，也可能相反。