同步电动机广泛应用在工农业生产恒速系统,具有自由调节功率因数、转速恒定,负载特性硬等特点。励磁系统是同步电动机的重要组成部分,直接影响电机的运行特性,而同步电动机的励磁控制有两个问题需要解决,一是在同步电动机的起动过程中如何控制励磁;另一个是在牵入同步以后在同步电动机的运行过程中励磁电流的调节。本文正是主要针对这两方面的问题进行励磁控制系统的研究和设计的。在起动投励方面,本文重点研究了异步起动的方式,同时硬件的设计兼顾了以后软启动方式的功能的扩展。针对当前异步起动主要采用的转子电量法投励方法存在的问题,即在接近同步转速时,励磁绕组在低转速气隙磁场切割下感应信号微弱,本文在详细分析同步电动机起动和投励过程的基础上,提出使用无转子位置传感器定子电量法投励,通过仿真和实验证明该投励方法具有可靠性好、牵入同步时间短、对电网冲击小、牵入同步容易等优点,很大程度上解决了目前同步电动机异步起动投励存在的问题。在励磁调节方面,本文设计了功率因数检测电路,不仅使系统具有恒励磁电流运行方式,还能够使其处于恒功率因数运行状态,提高了系统的性能。为适应当前励磁控制系统的发展要求,针对目前已投入实际使用的数字式励磁控制装置的控制核心多为传统的单片机,存在运算精度和速度有限,影响励磁控制系统的响应速度和准确性的问题,本文以DSP作为励磁控制器的核心,利用其强大的运算功能和丰富的软硬件资源,研究基于DSP的励磁控制系统的硬件电路实现及相关软件的设计。另外,移相触发电路是三相晶闸管电路的核心控制部分,针对传统的晶闸管整流系统模拟脉冲触发器器件参数较为分散,存在调试、使用不便和产生的脉冲对称性差等问题,并且鉴于CPLD强大的逻辑和时序功能以及在系统编程、调试方便的特点,文本设计了以CPLD为核心的双脉冲序列数字移相触发器,电路简单可靠,脉冲对称性好,抗干扰能力强,极大地减轻了处理器负担,调试方便,在电动机励磁控制领域有着广泛的应用前景。