轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同的交流電機(jī)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁極對(duì)數(shù)p、電源頻率f之間滿足n=60f/p。轉(zhuǎn)速n決定于電源頻率f，故電源頻率一定時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，且與負(fù)載無(wú)關(guān)。具有運(yùn)行穩(wěn)定性高和過(guò)載能力大等特點(diǎn)。常用于多機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備(如軋鋼機(jī))等。同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)載。為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。

同步電機(jī)結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子固定不動(dòng)，其中安放三相對(duì)稱繞組，當(dāng)通入三相交流電時(shí)，三相繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)為一個(gè)以同步速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組由直流電源供電，產(chǎn)生恒定不變的磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子以一個(gè)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的初始轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)極性相反的兩級(jí)相互吸引，并互相匹配，終和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同，即轉(zhuǎn)子會(huì)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，

即想要改變同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變定子繞組中三相交流電的頻率即可。如果轉(zhuǎn)子沒(méi)有初始轉(zhuǎn)速，開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)子的n或s被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的s或n級(jí)吸引，轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，但是轉(zhuǎn)子的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不上轉(zhuǎn)速，于是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)相同磁性的極會(huì)碰到一起，產(chǎn)生排斥力，轉(zhuǎn)子會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即同步電機(jī)無(wú)法自啟動(dòng)，為了使同步電機(jī)自啟動(dòng)，在轉(zhuǎn)子磁極頂部加裝鼠籠，啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈不通電旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鼠籠切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生安培力，使轉(zhuǎn)子以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子達(dá)到速度時(shí)，轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組開(kāi)始通電，此時(shí)轉(zhuǎn)子的磁極會(huì)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極相互匹配，即轉(zhuǎn)子以同步速度運(yùn)行，此時(shí)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度為0，鼠籠上產(chǎn)生感應(yīng)電流為0，不會(huì)干擾同步電機(jī)運(yùn)行。

關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1． 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)；

2． 電機(jī)停轉(zhuǎn)的時(shí)候具有大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時(shí)）；

3． 由于每步的精度在3%-5%，而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性；

4． 的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)

5． 由于沒(méi)有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命； 6． 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開(kāi)環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡(jiǎn)單而且控制成本較低； 7． 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。 8． 由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。

缺點(diǎn)：1． 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振； 2． 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。開(kāi)環(huán)控制：步進(jìn)電機(jī)有意義的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)里可以實(shí)現(xiàn)的控制。開(kāi)環(huán)控制意味著不需要關(guān)于（轉(zhuǎn)子）位置方面的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器以及象光學(xué)編碼器這樣的反饋設(shè)備，因?yàn)橹恍枰欇斎氲牟竭M(jìn)脈沖就可以知道你（轉(zhuǎn)子）的位置。