同步电机是一种将电能转换为机械能的电动机，其转速与电源频率保持严格的同步关系。在稳态运行时，转子的转速与电网频率之间存在不变的关系，即转子转速等于同步转速，这个转速与负载的大小无关。
同步电机可以分为以下几种类型：
永磁同步电机 （PMSM）：利用永磁体产生磁场。感应同步电机：
通过电磁感应产生磁场。
复合型同步电机：
结合上述两种或多种原理的电机。
同步电机在电力系统中扮演着重要角色，被称为电力系统的“心脏”。其动态性能对全电力系统的动态性能有极大影响。同步电机的高效率和高稳定性使其在现代发电厂中得到了广泛应用。
同步电机的主要特点包括：
高效率：由于转子损耗较小，同步电机的效率通常高于异步电机。
稳定运行：在稳态运行时，转速恒为常数，与负载大小无关。
可调节性：可以通过改变励磁来调节功率因数，甚至可以运行于功率因数为1或超前的状态。
同步电机的结构相对简单，主要由定子、转子和轴承组成。在电力系统中，同步发电机是主要的交流机类型，用于将机械能转换为电能。