異步機(jī)是因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速始終滯后于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速只能是千年老二的命。同步機(jī)則打破了這一規(guī)律，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同，但同樣是交流電機(jī)。
同步機(jī)的定子與異步機(jī)沒啥不同，都是有定子鐵芯和定子繞組組成，繞組是電路部分，鐵芯則是磁路部分，不同之處在于轉(zhuǎn)子。
異步機(jī)的轉(zhuǎn)子大多是籠型，由籠條和短接環(huán)組成，部分是繞線型，不管是籠型，還是繞線型，本身是不帶磁性的，也就是沒有N、S極，但同步機(jī)不同，同步機(jī)轉(zhuǎn)子上嵌有永磁體，鑲嵌的位置會有所不同，或直接在轉(zhuǎn)子上嵌有直流繞組，作為勵磁繞組，不過，這種形式需要在運(yùn)行中用直流電源提供勵磁電流。
定子繞組，接入三相電源，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)的磁鐵，轉(zhuǎn)子上也是嵌有永磁體的，根據(jù)同性相斥，異性相吸的原理，轉(zhuǎn)子就會發(fā)生轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速(同步轉(zhuǎn)速)相同。這就是同步轉(zhuǎn)速的基本原理。
但依照這個原理，同步機(jī)是很難起動的，因?yàn)椋瑒偲饎訒r，轉(zhuǎn)子存在慣性，仍要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，定、轉(zhuǎn)子磁場轉(zhuǎn)速相差過大，不能以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，也就是說，在起動時，轉(zhuǎn)子所受到的力矩不足以時轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
為了解決這一問題，還要在轉(zhuǎn)子上附加一個籠型繞組，同步機(jī)的轉(zhuǎn)子上同時具有永磁體和籠型起動繞組。
在起動時，同步機(jī)定子繞組接入三相電源，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場對起動繞組產(chǎn)生作用力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。可見，同步機(jī)在起動時，就相當(dāng)于一臺異步機(jī)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)磁場就與轉(zhuǎn)子上的磁鐵相互吸引而將轉(zhuǎn)子引入同步，如此，同步機(jī)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，保持與同步轉(zhuǎn)速一樣的轉(zhuǎn)速。
在電源頻率不變的情況下，同步電動機(jī)在運(yùn)行時轉(zhuǎn)速是恒定的，其轉(zhuǎn)速n與電動機(jī)的磁極對數(shù)p、交流電源的頻率f有關(guān)，即:n=60f/p。
會發(fā)現(xiàn)同步機(jī)的轉(zhuǎn)速公式與異步機(jī)是不同的，缺少了(1-s)，通過改變同步機(jī)的電源頻率或磁極對數(shù)，都可以改變其轉(zhuǎn)速，所以，用變頻器驅(qū)動同步機(jī)，同樣可以達(dá)到變速的目的。
通過以上可知，控制同步機(jī)轉(zhuǎn)速與異步機(jī)相同，關(guān)鍵的關(guān)鍵還是解決同步機(jī)起動的問題，如何帶負(fù)載實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動到同步轉(zhuǎn)速，是控制當(dāng)中的要點(diǎn)。
