同步電動機是一種將三相交流電變換成恒定轉速的輸出機械功率的電機。在同步電機定子上，齒槽沖片疊成的鐵心上嵌裝了三相繞組，而轉子上裝有直流勵磁的磁極。定子鐵心內的三相繞組是這樣設置的：各相繞組是對稱的，在定子表面各相帶占120度電角度，而各相電勢相位也差120度電角度。

根據電機學電勢向量分析可知，這個三相繞組通電后將在定子空間產生一個與電網頻率同步的旋轉磁場。而其轉子磁場由于是恒定勵磁，相對于轉子是靜止的，定、轉子磁場作用結果，轉子磁場被定子磁場吸引，以同步速度旋轉，并產生電磁轉矩。因此，電動機以同步速度運行，并輸出機械轉矩。

同步電動機的基本原理

1、三相交流電源加在定子繞組上，通入三相對稱交變電流，產生旋轉速度為n0的旋轉磁場。

2、轉子勵磁繞組通入直流電流，產生極性恒定的靜止磁場。

3、轉子以某種方法啟動后，轉速n接近n0時，若轉子磁場的磁極對數與定子磁場的磁極對數相等，根據磁極異性相吸原理，定、轉子磁場磁極之間就會趨于對齊，同步電動機實際運行時，由于阻力的存在，轉子的磁極軸線總是要滯后旋轉磁場軸線一個角度θ，便產生一個異性磁場拉力，即電磁轉矩，促使轉子跟隨旋轉磁場一起同步運動，即n=n0。這就是同步電動機的基本工作原理。

同步電動機的基本結構

1、定子

同步電動機的定子稱為電樞，結構與三相異步電動機的定子相同，由定子鐵芯、定子繞組、機座和端蓋等組成。定子鐵心由硅鋼片組成，鐵心槽內嵌入三相對稱繞組。

2）轉子

轉子由轉子鐵芯、勵磁繞組、啟動繞組和轉軸組成。轉子鐵芯由鑄鋼或鍛鋼制成，上面繞有勵磁繞組。勵磁繞組與勵磁電源相連，接入勵磁電流。啟動繞組由嵌裝于磁極表面的銅條組成，銅條兩端用銅環連接，同異步電動機的鼠籠型轉子相同。三相同步電動機的轉子有隱極式和凸極式兩種。

（1）隱極式

隱極式轉子鐵芯為圓柱形，表面開槽，槽內嵌入勵磁繞組，與定子鐵芯之間的氣隙比較均勻。

（2）凸極式

凸極式轉子的勵磁繞組集中繞在兩磁極之間的鐵芯柱上，與定子鐵芯之間的氣息不均勻。