Najpopularniejsza maszyna, taka jaksilnik synchroniczny otrzymał w przemyśle, gdzie są napędy elektryczne pracujące ze stałymi prędkościami. Na przykład sprężarki z mocnymi silnikami, napędy pomp. Również silnik synchroniczny jest integralną częścią wielu urządzeń gospodarstwa domowego, na przykład w zegarku.
Zasada działania tej maszyny jest dość prosta.Podstawą zasady działania takiego urządzenia elektrycznego jak silnik synchroniczny jest oddziaływanie wirującego pola magnetycznego twornika, wytworzonego przez prąd przemienny i pól magnetycznych na biegunach cewki indukcyjnej, wytworzonych przez prąd stały. Zwykle 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 a maszynami asynchronicznymi jest konstrukcja stojana i wirnika.
Aby przyspieszyć silnik do poziomu znamionowegoprędkości często używają trybu asynchronicznego. W tym trybie uzwojenie cewki indukcyjnej jest zwarte. Po osiągnięciu przez silnik prędkości znamionowej prostownik zasila cewkę indukcyjną prądem stałym. Tylko przy znamionowej prędkości obrotowej silnik synchroniczny może pracować niezależnie.
Ten silnik ma wiele zalet.Jest o rząd wielkości bardziej złożona niż maszyna asynchroniczna, ale jest to równoważone wieloma zaletami. Jedną z głównych zalet jest jego zdolność do pracy bez zużywania lub wydzielania energii biernej. W takim przypadku współczynnik mocy silnika będzie równy jedności. W tych warunkach silnik synchroniczny prądu przemiennego obciąży sieć wyłącznie aktywnym komponentem. Efektem ubocznym będzie zmniejszenie wielkości silnika (dla silnika asynchronicznego uzwojenie stojana jest obliczane zarówno dla prądu czynnego, jak i biernego). Jednak silnik synchroniczny może również generować energię bierną działając w trybie przewzbudzenia.
Silnik synchroniczny jest znacznie mniejszywrażliwe na przepięcia i przepięcia. Ponadto takie maszyny elektryczne mają wyższą odporność na przeciążenia. Zwiększając prądy pola można zwiększyć przeciążalność silnika. Zaletą pracy z maszyną synchroniczną jest również stała znamionowa prędkość obrotowa przy dowolnym obciążeniu (poza przeciążeniami).
Niewątpliwie taka maszyna jak synchronicznasilnik ma swoje słabe punkty. Wiążą się ze zwiększonymi kosztami i skomplikowaną obsługą. Głównym problemem jest proces wzbudzania silnika elektrycznego i synchronizowania go. Obecnie szerokie zastosowanie znalazły wzbudnice tyrystorowe, które mają znacznie wyższą sprawność 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 .
