Käytetyin tällainen kone synkronimoottorina on teollisuudessa, jossa on vakionopeuksilla toimivia sähkökäyttöjä. Esimerkiksi kompressorit tehokkailla moottoreilla, pumppukäytöt. Synkroninen moottori on myös olennainen osa monissa kodinkoneissa, se on esimerkiksi kelloissa.
Tämän koneen toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Vaihtovirran synnyttämän ankkurin pyörivän magneettikentän ja tasavirralla luomien induktorin napojen magneettikenttien vuorovaikutus on sellaisen sähkölaitteen toimintaperiaatteen taustalla synkronisena moottorina. Tyypillisesti kela sijaitsee roottorilla ja ankkuri sijaitsee staattorissa. Tehokkaat moottorit käyttävät sähkömagneetteja napoina. Mutta on myös pienitehoinen tyyppi - kestomagneettisynkroninen moottori. Suurin ero synkronisten ja asynkronisten koneiden välillä on staattorin ja roottorin rakenne.
Ylikellotusta vartenmoottori käyttää nimellisnopeuden tasoon asti usein asynkronista tilaa. Tässä tilassa kelan käämitys on oikosulussa. Kun moottori saavuttaa nimellisnopeuden, tasasuuntaaja syöttää kelaa tasavirralla. Synkroninen moottori voi toimia itsenäisesti vain nimellisnopeudella.
Tällä moottorilla on paljon etuja. Se on suuruusluokkaa monimutkaisempi kuin asynkroninen kone, mutta tätä kompensoi joukko etuja. Yksi tärkeimmistä eduista on sen kyky toimia ilman reaktiivisen energian kulutusta tai palautusta. Tässä tapauksessa moottorin tehokerroin on yhtä suuri kuin yksikkö. Tällaisissa olosuhteissa AC-synkroninen moottori kuormittaa verkkoa yksinomaan aktiivisella komponentilla. Sivuvaikutuksena on moottorin mittojen pieneneminen (asynkroniselle moottorille staattorin käämitys lasketaan sekä aktiivisille että loisvirroille). Synkroninen moottori voi kuitenkin tuottaa myös loistehoa toimimalla yliherätetyssä tilassa.
Synkroninen moottori on paljon vähemmän herkkä verkon ylijännitteille ja jännitehäviöille. Lisäksi tällaisilla sähkökoneilla on suurempi vastustuskyky ylikuormitukselle. Lisäämällä herätevirtoja voidaan lisätä moottorin ylikuormituskykyä. Synkronisella koneella työskentelyn etuna on myös tasainen nimellisnopeus mille tahansa kuormitukselle (paitsi ylikuormituksille).
Epäilemättä sellaisella koneella kuin synkroninen moottori on heikkoutensa. Ne liittyvät kohonneisiin kustannuksiin ja monimutkaiseen käyttöön. Suurin ongelma on sähkömoottorin viritysprosessi ja sen tuominen synkronointiin. Tällä hetkellä tyristoriherättimet ovat löytäneet jakelun, joka on paljon tehokkaampi kuin sähkökoneen virittimet. Niiden hinta on kuitenkin paljon korkeampi. Tyristorikytkimen avulla voidaan ratkaista monia asioita: viritysvirtojen optimaalinen säätö, kosini phi:n vakioarvon ylläpitäminen, väylien jännitteen hallinta, staattorin ja roottorin virtojen säätö hätätiloissa ja ylikuormituksen aikana.
