大功率同步电机在实际工程中应用广泛,但是存在起动困难和起动电流冲击大的问题,目前多采用国外进口的SFC静止变频设备起动。本文致力于大功率同步电机的SFC静止变频起动的研究,主要研究了 SFC静止变频装置的不同拓扑结构,实现了同步电机无位置传感器起动和极小电流冲击并网,为大功率同步电机SFC静止变频起动国产化作铺垫。论文分析了 SFC静止变频器的基本原理,包括换流过程、换流剩余角数学模型和基本关系式等。然后重点研究了高-高6/6、高-低-高12/12、高-低-高12/6三种拓扑结构,从仿真和实验两方面对其进行谐波分析,并比较了各自的优缺点。在此基础上,对某抽水蓄能电站机组的SFC静止变频起动装置进行工程改造。论文研究了 SFC静止变频起动的无位置传感器的控制方法。电机静止时采用突加励磁的方法来判断电机的初始位置,低速阶段采用转子信号注入的方法检测转子位置,高速阶段采用反电势的过零检测方法得到转子位置。当电机逐渐加速到额定转速后,通过调节电机的反电势,使其与电网电压的幅值、相位和频率基本一致,实现同步电机的无冲击并网。通过实验,验证了 SFC静止变频起动控制方法的正确性和可靠性。试验中选择TMS320F2812型DSP处理器作为主控芯片,实现了电机无位置传感器的变频起动,整个起动过程平稳可靠,并实现了同步电机的无冲击并网,最终在空载试验的基础上进行了同步电机带载起动试验。