Najszerzej stosowana taka maszyna jak silnik synchroniczny jest w przemyśle, gdzie istnieją napędy elektryczne pracujące ze stałą prędkością. Na przykład sprężarki z mocnymi silnikami, napędy pomp. Również silnik synchroniczny jest integralną częścią wielu urządzeń gospodarstwa domowego, na przykład zegarków.
Zasada działania tej maszyny jest dość prosta. Oddziaływanie wirującego pola magnetycznego twornika, wytworzonego przez prąd przemienny, i pól magnetycznych na biegunach cewki, wytworzonych przez prąd stały, leży u podstaw zasady działania takiego urządzenia elektrycznego, jak silnik synchroniczny. Zazwyczaj cewka indukcyjna znajduje się na wirniku, a zwora znajduje się na stojanie. Potężne silniki wykorzystują elektromagnesy jako bieguny. Ale jest też typ o małej mocy - silnik synchroniczny z magnesami trwałymi. Główną różnicą między maszynami synchronicznymi i asynchronicznymi jest konstrukcja stojana i wirnika.
Do podkręcaniasilnik do poziomu prędkości znamionowej często używa trybu asynchronicznego. W tym trybie uzwojenie cewki indukcyjnej jest zwarte. Po osiągnięciu przez silnik prędkości znamionowej prostownik zasila cewkę indukcyjną prądem stałym. Tylko przy prędkości znamionowej silnik synchroniczny może pracować niezależnie.
Ten silnik ma wiele zalet. Jest o rząd wielkości bardziej skomplikowana niż maszyna asynchroniczna, ale jest to równoważone wieloma zaletami. Jedną z głównych zalet jest możliwość pracy bez zużycia lub zwrotu energii biernej. W takim przypadku współczynnik mocy silnika będzie równy jedności. W takich warunkach silnik synchroniczny prądu przemiennego będzie obciążał sieć wyłącznie elementem aktywnym. Efektem ubocznym będzie zmniejszenie wymiarów silnika (dla silnika asynchronicznego uzwojenie stojana jest obliczane zarówno dla prądu czynnego, jak i biernego). Jednak silnik synchroniczny może również generować moc bierną, pracując w trybie przewzbudzenia.
Silnik synchroniczny jest znacznie mniej wrażliwy na przepięcia i spadki napięcia w sieci. Ponadto takie maszyny elektryczne mają wyższą odporność na przeciążenia. Zwiększając prądy wzbudzenia, można zwiększyć przeciążalność silnika. Zaletą pracy z maszyną synchroniczną jest również stała prędkość znamionowa dla dowolnego obciążenia (oprócz przeciążeń).
Niewątpliwie taka maszyna jak silnik synchroniczny ma swoje słabe punkty. Wiążą się one ze zwiększonymi kosztami i skomplikowaną obsługą. Głównym problemem jest proces wzbudzania silnika elektrycznego i jego wprowadzenie do synchronizmu. Obecnie wzbudnice tyrystorowe znalazły dystrybucję, które mają znacznie wyższą wydajność niż wzbudnice maszyn elektrycznych. Jednak ich koszt jest znacznie wyższy. Za pomocą wyłącznika tyrystorowego można rozwiązać wiele problemów: optymalna regulacja prądów wzbudzenia, utrzymanie stałej wartości cosinus phi, kontrola napięcia na szynach, regulacja prądów stojana i wirnika w stanach awaryjnych i podczas przeciążeń.
