轉差率檢測與投勵轉差率檢測電路如所示，它是系統的關鍵電路。同步電動機進行異步啟動時，轉子勵磁線圈的感應電壓頻率隨轉速上升而下降。當轉子的轉速接近亞同步轉速時，感應電壓頻率則對應有215Hz，此刻半個波頭時間為200ms，設定這一時刻為投勵時刻，把QZ1，QZ2端口接入轉子，經電阻分壓后送運放LM224/a放大整形，便得到Va矩形波，經光電管GD送入單片機P316端口，另一路Vb與單片機ALE端口輸出頻率信號經74LS56十分頻后在74LS08與門電路相與，然后送單片機的T1定時計數器端口P315.

　　由波形可以看出，單片機是靠對一個方波內的脈沖內的脈沖個數計數來測量方波時間的，從而達到檢測轉差率。本系統的時鐘振蕩頻率fos為6MHz，ALE輸出頻率為1MHz，經十分頻后變為011MHz，因此每個脈沖周期為10Ls，那么測量200ms就需要定時計數器T1計滿20000個脈沖即可。當T1計數計滿后，單片機便準確順極性投勵，進入控制整流工作狀態，即完成了轉差率的檢測和投勵任務。

　　上述只是基本原理，本系統實際運行時，為了讓操作人員更好地了解和監視同步電動機的異步啟動過程。啟動時，將啟動過程分十段來檢測，因感應電壓波形是均勻變化的，必然遵循從快到慢變化規律，中間過程必然存有半個波頭對應為20ms、40ms、60ms等時刻。以20ms為T1初始量，再以20ms為增量，連續不斷地對感應電壓頻率進行測量，當某一負半波超過了20ms，計算機便自動將定時器T1初始量增加20ms，然后再繼續檢測，如果到了40ms，計算機又進行累加初始量。其檢測過程用倒計數閃爍裝置進行顯示，當計算機檢測到半個周波時間為20ms時，計數裝置數碼開始記/90，40ms時，數碼管記/80，中間每增加20ms，數碼減/10，直到200ms時，數碼管顯示/90.此刻計算機進入整流控制程序，輸出脈沖，系統投入勵磁，即完成了轉差效率檢測和投勵任務。

　　觸發脈沖形成同步信號Ta勵磁電壓給定信號Uk，電網電壓反饋信號Ta、Tb、Tc三者通過集成運算放大器綜合處理后，作為計算機外部中斷請求INTO的輸入信號。當INTO從/10變/00時，計算機接收中斷，立即發出**組脈沖去觸發1，6可控硅，以后每周隔60b發出一組脈沖，觸發相應的可控硅，直至一個周期六組脈沖發完，就等待下一次中斷。改變Uk的大小就改變了中斷請求的時刻，達到控制A角的目的。

　　系統軟件本系統控制軟件主要由三部分組成，即主程序、外部中斷服務程序及內部中斷服務程序。外部中斷是由同步信號Ta，給定信號Uk及電網電壓反饋信號Ta、Tb、Tc三者綜合引起的，內部中斷是由定時器溢出引起的。

　　主程序啟動后，即進行系統初始化，完成片內功能寄存器的設置和必要的參數傳送，然后進入系統的自診斷。如系統一切正常后便開始判別系統有無開車指令，當有開車信號時，主程序完成轉差率檢測，當電機的轉子轉差率為215Hz時，主程序便立即進入整流控制狀態，并相應打開內外中斷，同時送顯示及系統故障判斷，主程序在整流控制狀態下，是根據內外中斷請求信號的先后，向外輸出觸發脈沖，并按一定的規律和順序工作的。系統主程序框如所示。

　　系統信號聯鎖及保護該數控勵磁系統采用了一臺87C51單片機作為輔控計算機，構成獨立的綜合保護電路，用來檢測同步電動機勵磁系統的運行情況。一旦檢測到故障，就立即通知主控計算機，發出停車指令，并記載故障狀態，以便用戶查詢處理。

　　運行情況及效果該直流數控勵磁裝置自1999年上半年在硅鋼制H2站投運以來，系統運行穩定可靠，投勵準確，保護完善，操作維護簡單，有關部門一致認為該裝置是同步電動機的勵磁裝置的理想換代產品。因此，硅鋼廠計劃另外三臺煤壓機同步電動機的模擬控制勵磁裝置將陸續由該直流數控勵磁裝置取代，以提高系統運行的準確性和可靠性。