同步电动机在工业上的用途主要有两个,一是作为普通的工业电机,由于其结构较简单、维护方便、功率因数和效率较高、机械特性硬、气隙较大便于安装使用、转矩受电源电压影响小及过载能力较强等优点,而备受生产部门的青睐。二是作为改善电网的无功补偿机,由于其具有可调的功率因数,且功率因数调制机理简单,补偿效率高,应此得到了广泛的应用。同步电动机的励磁电流是同步电动机稳定运行,且实现功率因数可调的决定因素。而本论文所研究的同步电动机励磁装置是实现同步电动机准确励磁的关键。针对传统的可控硅励磁系统需要操作笨重且能耗较高的工频变压器,且自动励磁装置多用模拟电路搭建而成,并不能准确的控制励磁等缺点,提出了一种充分利用现代高新导磁材料,日益发达的集成电路技术和先进的控制理论的基于高频链的智能控制励磁机的设计实现。论文详细介绍了同步电动机的异步启动过程和功率因数可调的原理,通过上述研究得出了利用具有零电压开关特征的移相软开关电源代替传统相控电源的可行性,然后介绍了使用C8051F020单片机和μC/OS-Ⅱ操作系统所构成的智能励磁控制回路,最后介绍了一种先进的基于自适应PID的励磁电流控制策略。课题的主要内容包括系统软硬件的设计与实现,如励磁装置所必需的硬件电路,高频变压器的设计,触发脉冲放大单元,滑差检测单元,以及CPU主控单元,键盘输入单元,液晶显示单元,以及各种故障检测单元。系统设计简单,实现容易,可靠性较好,为励磁系统的智能控制系统及类似需要大功率可控电源的控制系统的设计和实现提供了条件,具有一定的理论研究意义和广阔的应用前景。