1.结构与工作原理
同步电动机和同步发电机相同，定子是三相交流绕组，转子是磁极产生磁场，用于励磁，发电机在被原动机带动转子旋转后，磁场作用于定子绕组，便产生电动势，接上负载，便输出三相电流，对负载发送电能；电动机则是绕组通入三相电流，使转子旋转，对负载输送动能，带动工作机械。
同步电动机分励磁型和永磁型两种结构形式：
1）励磁型磁极通入直流，产生磁场。它又分凸极和隐极两种，隐极没有凸出的磁极，而在转子上嵌入励磁绕组，多用于大功率。
2）永磁型用永久磁铁代替绕组。励磁型造价高，控制复杂，但适于制成大功率。永磁型结构较简单，成本较低，但不适合制成大功率，只适于中小功率传动，用作伺服电动机最多。励磁型要用集电环和电刷导入直流，不适于有粉尘和易燃、易爆气体环境。
2.同步电动机的起动
同步电动机定子通入三相交流电，转子开始旋转，但转速不能达到同步，要产生有效转矩，必须采用起动的方法牵入同步。
以前是采用异步起动的方法，在转子磁极上装入阻尼绕组，作为起动绕组。起动时先不加励磁，将定子绕组投入电网，起动绕组上产生异步转矩，使转子转动。当转速上升到接近同步转速时，再将直流送入励磁绕组，从而产生同步转矩旋转，拉入同步转速旋转，通常称为牵入同步，起动结束。
异步起动时，如果条件不符要求，往往不一定能成功起动，后来采用变频起动，则十分可靠，现已应泛使用。此法在起动电动机时，先将逆变器投入电网，使逆变器输出电压加入电动机，改变电动机的输入频率，使电动机始终在同步状态下从静止状态加速至同步转速。然后切除逆变器，将电动机投入电网，电动机便可正常运行。
3.同步电动机的调速
和异步电动机一样，可以使用各种变频电源方便地调速。同步电动机的调速具有下列特点；
1）转速与电源频率同步，只要精确地控制变频电源的频率就能精确地控制电动机的转速，不需要转速闭环控制，并可一台变频器控制多台电动机。
2）能较强地承受转矩变动的干扰，可以始终维持原来的同步转速不变，转动部分的惯牲不会影响电动机的快速响应。
3）转子有励磁，即使在极低频下也能运行，因此调速范围较宽。(www.xing528.com)
4.同步电动机的机械特性
当保持励磁磁通一定时，在不同的变频电源输出电压下，其机械特性如图1-22所示。可见，其特性比较平直。
5.同步电动机与异步电动机的比较及其使用范围
在目前变频传动中，异步电动机和同步电动机同时被采用，两者比较：异步电动机的优点是：结构简单、坚固，造价低，适应恶劣的工作条件等，因此得到广泛的应用。缺点是：
1）功率因数小于1，同功率的电动机，异步电动机较同步电动机功率因数大10％～15％。
2）气隙小，低速大功率条件下不易制造。
3）过载倍数小于2.5，在恒功率弱磁调速区，最大转矩按升速倍数的二次方下降，因此不很适合恒功率和过载倍数大的场合。
4）转子时间常数大，不适合快速弱磁调速。
图1-22 同步电动机的机械特性
同步电动机则刚好相反，优点是功率因数高，接近于1，过载倍数大，可制成大功率电动机，符合低速大功率、冲击负载及恒功率调速场合；缺点是结构复杂，造价高，容易失步等。
同步电动机还有一个缺点，就是起动较复杂，还有就是在运行中因一些条件影响，还会失去同步，不能继续运转，叫做失步。
根据上面的对比，异步电动机常用于低压一般要求的中小功率场合，少数也用于大功率场合。而同步电动机相反，多数用于大功率大功率传动，少数用于中小功率传动。
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