同步电机在结构上嵌入定子铁芯三相对称绕组，在转子铁芯上安装直流励磁绕组。

    激励绕组通过直流激励电流建立极性激励磁场，即主磁场。

    三相对称的电枢线圈作为功率线圈，减速机成为感应电势和感应电流的载体。

    原动机拖动转子旋转(向马达输入机械能)，极性间的励磁磁场与轴一起旋转，定子的各相绕组顺序切断。

由于电枢绕组和主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组会感应到尺寸和方向周期性变化的三相对称交变电势。通过引线可提供交流电源。

同步电机的主要运行模式：

发电机:是同步电机最重要的运行方式。

    电机:是同步电机的另一种重要运行方式。可调节同步马达的功率因数。使用大型锥齿轮减速机的同步电机无需调速，可提高运行效率。近年来，小型同步电机已广泛应用于变频调速系统。

    补偿器:同步电机连接到电网作为同步补偿器。此时，电机没有任何机械负载，通过调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或容性无效功率，从而达到提高电网功率因数或调节电网电压的目的。

两种同步电机的比较。

    无刷直流电机:其起点是用带永磁体的转子代替带刷直流电机的定子磁极，将原直流电机的转子电枢变成定子。有刷直流电机依靠机械换向器将直流电流转换成类似梯形波的交流，而B直流M直接将方波电流(实际上也是梯形波)输入定子，其优点是省去了机械换向器和刷子，也称为电子换向。为了产生一定的电磁扭矩，系统需要向B直流M输入三相对称的方波电流，同时B直流M的各相感应电动势需要梯形波，因此也称为方波马达

    永磁同步电机(简称PMSM):起点是用永磁体代替电励磁同步电机转子上的励磁绕组，省去KAF87减速机的励磁线圈、滑环和刷子。PMSM的定子与电励磁同步电机基本相同，输入定子的电流仍然是三相正弦。为了产生一定的电磁扭矩，系统需要向PMSM输入三相对称的正弦电流，同时要求PMSM的每相感应电动势为正弦电机，因此也称为正弦电机。

    同步电机的最大优点是调节励磁电流可以改变功率因数。在一定的有效功率下，可以改变同步电机的u形曲线。过度从电网吸收先进的无功功率，过度从电网吸收滞后的无功功率。

    当同步电机的励磁电流发生变化时，可以改变同步电机的功率因数，这是三相异步电机所没有的。同步电机功率因数变化的规律可以分为三种情况，即正常励磁状态、欠励状态和过励状态。当同步电机拖动负载运行时，通常是过度激励，至少在正常激励状态下运行，不要在不激励状态下运行。