异步机是因为转子转速始终滞后于同步转速，转子转速只能是千年老二的命。同步机则打破了这一规律，转子转速与同步转速相同，但同样是交流电机。
同步机的定子与异步机没啥不同，都是有定子铁芯和定子绕组组成，绕组是电路部分，铁芯则是磁路部分，不同之处在于转子。
异步机的转子大多是笼型，由笼条和短接环组成，部分是绕线型，不管是笼型，还是绕线型，本身是不带磁性的，也就是没有N、S极，但同步机不同，同步机转子上嵌有永磁体，镶嵌的位置会有所不同，或直接在转子上嵌有直流绕组，作为励磁绕组，不过，这种形式需要在运行中用直流电源提供励磁电流。
定子绕组，接入三相电源，就会产生旋转磁场，相当于旋转的磁铁，转子上也是嵌有永磁体的，根据同性相斥，异性相吸的原理，转子就会发生转动，且转速与旋转磁场转速(同步转速)相同。这就是同步转速的基本原理。
但依照这个原理，同步机是很难起动的，因为，刚起动时，转子存在惯性，仍要保持原来的静止状态，定、转子磁场转速相差过大，不能以同步转速旋转，也就是说，在起动时，转子所受到的力矩不足以时转子旋转。
为了解决这一问题，还要在转子上附加一个笼型绕组，同步机的转子上同时具有永磁体和笼型起动绕组。
在起动时，同步机定子绕组接入三相电源，产生旋转磁场，旋转磁场对起动绕组产生作用力，使转子旋转起来。可见，同步机在起动时，就相当于一台异步机。
当转子转速接近同步转速时，旋转磁场就与转子上的磁铁相互吸引而将转子引入同步，如此，同步机转子在旋转磁场的作用下，保持与同步转速一样的转速。
在电源频率不变的情况下，同步电动机在运行时转速是恒定的，其转速n与电动机的磁极对数p、交流电源的频率f有关，即:n=60f/p。
会发现同步机的转速公式与异步机是不同的，缺少了(1-s)，通过改变同步机的电源频率或磁极对数，都可以改变其转速，所以，用变频器驱动同步机，同样可以达到变速的目的。
通过以上可知，控制同步机转速与异步机相同，关键的关键还是解决同步机起动的问题，如何带负载实现平稳起动到同步转速，是控制当中的要点。