模拟时钟中使用的微型同步电动机。 转子由永磁体制成。 同步电动机 是一種交流电动机 ，转子 旋转速度与所提供交流電 的角频率 相同。原理是在轉子勵磁繞組中通以直流電流後電機內產生轉子磁場，從而使电动机轉子旋轉。
同步电动机的轉子主要為電磁鐵 或永久磁鐵 ，使用永久磁鐵的稱為永磁同步电动机 ，若有電路提供轉子電源的，即屬於雙饋型電動機 穩定狀態 下，將以相同的速度旋转。
同步电动机的特點是轉速固定，不受電源電壓的影響。只要电动机的負載低於其最大轉矩，轉速也不會受負載的影響。因此小型的同步機可以應用在電子時鐘 、工業用定時器 ，或是要求精確等速的系統如磁帶錄音機 、伺服機構 。由於這種特性，同步电动机只能通過使用變頻器 調整电动机的電源頻率來進行調速。
無載的同步机即是同步调相机（Synchronous Condenser），其电流相位超前于电压，為一个電容性负载。因此，若一供电系统的負載為落後功率因數 ，可以使用無載的同步电动机来改进其功率因数，但此方法的運作成本十分高。現在，電力公司可使用静止无功补偿器 （Static VAR Compensator）來提供無功功率 。
电励磁同步电机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用，结构与异步电动机相似。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
永磁同步馬達（permanent-magnet synchronous motor ，縮寫 ：PMSM）是指一種轉子 用永久磁鐵 代替繞線的同步馬達 。
磁阻馬達（Reluctance motor ）可以再細分為同步磁阻馬達 （Synchronous reluctance motors ，縮寫：SynRM）和切換式磁阻馬達 （Switched Reluctance Motor ，縮寫：SRM）。
同步电动机的同步轉速 可由以下式子算出。每分鐘轉速 為：
n
s
=
60
f
P
=
120
f
p
{\displaystyle n_{s}=60{\frac {f}{P}}=120{\frac {f}{p}}}
或以角速度 表達：
ω ω -->
s
=
2
π π -->
f
P
=
4
π π -->
f
p
{\displaystyle \omega _{s}=2\pi {\frac {f}{P}}=4\pi {\frac {f}{p}}}
其中
f
{\displaystyle f}
p
{\displaystyle p}
P
{\displaystyle P}
P
=
p
/
2
{\displaystyle P=p/2}
T
=
T
m
a
x
sin
-->
δ δ -->
{\displaystyle \mathbf {T} ={\mathbf {T_{max}} }{\sin \delta }}
其中
T
{\displaystyle \mathbf {T} }
转矩
δ δ -->
{\displaystyle \delta }
T
m
a
x
{\displaystyle \mathbf {T_{max}} }
這裡
T
m
a
x
=
3
V
E
X
s
ω ω -->
s
{\displaystyle \mathbf {T_{max}} ={\frac {{\mathbf {3} }{\mathbf {V} }{\mathbf {E} }}{{\mathbf {X_{s}} }{\omega _{s}}}}}
如果負載增加，转矩角會增加。當转矩角達到90度，转矩達到最大值。如果負載再增加，電機將會失去同步状態。[ 1] [ 2]
如果是發電機，則變成
P
=
P
m
a
x
sin
-->
δ δ -->
{\displaystyle \mathbf {P} ={\mathbf {P_{max}} }{\sin \delta }}
其中
δ δ -->
{\displaystyle \delta }
電壓 的相差（若相差是零，即兩者電壓相同，沒有電流和功率輸出）
^ Dubey, G K. Fundamentals of electrical drives. Narosa publishing chennai. : 254. ^ Pillai, S K. A First Course On Electrical Drives second. New age international. : 25.
