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同步电机进相运行是指在交流电源供电的情况下，同步电机能够实现与电源频率完全同步的运行状态。同步电机的进相运行分为三种状态，分别是进相、台阶进相和自由进相。
进相是同步电机最基本的运行状态，也是最常见的一种。当同步电机启动时，初始时刻转子不具备角度，这时电机无法启动。为了实现同步运行，需要在转子上施加一定大小的电压或转矩，来使转子开始运动。当转子接近同步速度时，会出现一个进相点，此时可施加适当方向和大小的转矩，使转子与电源频率实现同步。在进相状态下，同步电机具有稳定的转速和较低的转子电流。
当转子的负载或惯性较大时，进相可能会遇到困难，需要更大的转矩来启动。这时就需要使用台阶进相。台阶进相是指在进相状态下，施加一个短暂的高电压脉冲，使转子突然加速到接近同步速度，然后再施加合适的转矩，使电机保持同步。台阶进相可解决负载惯性大、转子难以启动的问题，但在启动过程中会产生较大的电流冲击，对电机和电网造成一定的影响。
自由进相是指在进相状态下，转子不受外力控制而自由运动，旋转速度逐渐接近同步速度。自由进相适用于负载较轻、转子惯性较小的情况。在自由进相状态下，转子电流较低，但转速调节较困难。
进相运行是同步电机达到与电源频率完全同步的基础条件。台阶进相适用于负载惯性大、启动困难的情况，但可能会产生较大的冲击电流。自由进相适用于负载较轻、转子惯性较小的情况，但转速调节较困难。根据实际应用需求，可以选择适合的进相方式来实现同步电机的稳定运行。
同步电机进相运行（同步电机的三种运行状态及特点）
同步电动机进相运行：发电机正常运行时，向系统提供有功的同时还提供无功，定子电流滞后于端电压一个角度，此种状态即迟相运行。当逐渐减少励磁电流，使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功，定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度，此种状态即进相运行。“相”指的是电压电流的相位差。分界线是功率因数为1，也就是相电压与电流同相位时。进相时，发电机发出有功并向电网吸收无功。同步发电机进相运行时较迟，相运行状态励磁电流大幅度减少，发电机电势Eq亦相应降低。从P-功角关系看，在有功不变的情况下，功角必将相应增大，比值整步功亦相应降低，发电机静态稳定性下降。其稳定极限与发电机短路比，外接电抗，动励磁调节器性能及其是否投运等有关。 进相运行时发电机定子端部漏磁较迟相运行时增大。特别是大型发电机线负荷高，正常运行时端部漏磁比较大，端部铁芯压指连接片温升高,进相运行时因为漏磁增大，温升加剧。进相运行时发电机端部电压降低，厂用电电压也相应降低，如果超出10%，将影响厂用电运行。 同步发电机进相运行要通过试验确定进相运行深度，即在供给一定有功状态下，吸收多少无功才能保持系统静态稳定和暂态稳定，各部件温升不超限，并能满足电压的要求。
同步发电机进相运行对发电机造成的影响主要有以下几方面：⑴静态稳定性降低； ⑵端部漏磁引起定子发热； ⑶厂用电电压降低。
同步电机运行原理
同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通人直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。
怎样控制两台电机同步运行
为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。线路分析如下：一、正向启动：1、合上空气开关QF接通三相电源2、按下正向启动按钮SB3，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。二、反向启动：1、合上空气开关QF接通三相电源2、按下反向启动按钮SB2，KM2通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3、L2、L1，即反向运行。三、互锁环节：具有禁止功能在线路中起安全保护作用1、接触器互锁：KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路，这一线路环节称为互锁环节。2、按钮互锁：在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路，按钮SB2、SB3都具有一对常开触点，一对常闭触点，这两个触点分别与KM1、KM2线圈回路连接。例如按钮SB2的常开触点与接触器KM2线圈串联，而常闭触点与接触器KM1线圈回路串联。按钮SB3的常开触点与接触器KM1线圈串联，而常闭触点压KM2线圈回路串联。这样当按下SB2时只能有接触器KM2的线圈可以通电而KM1断电，按下SB3时只能有接触器KM1的线圈可以通电而KM2断电，如果同时按下SB2和SB3则两只接触器线圈都不能通电。这样就起到了互锁的作用。四、电动机正向（或反向）启动运转后，不必先按停止按钮使电动机停止，可以直接按反向（或正向）启动按钮，使电动机变为反方向运行。五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。
同步电机的三种运行状态及特点
同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。
作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。
同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。工作原理
同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。
若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。
以上内容参考：百度百科-同步电机
同步电机的三种运行状态
异步电动机分别对应于电动机、发电机、电磁制动等三种不同运行状态。异步电机的转子可以是带负载机，也可以是由原动机驱动，在不同的转子外部条件下，异步电机将运行于不同的转速和不同的转差率，对应不同的运行状态。
异步电动机是将转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动的装置。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。由电气工程师尼古拉·特斯拉于1887年发明。
工作原理：
通过定子产生的旋转磁场（其转速为同步转速n1）与转子绕组的相对运动，转子绕组切割磁感线产生感应电动势，从而使转子绕组中产生感应电流。转子绕组中的感应电流与磁场作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
由于当转子转速逐渐接近同步转速时，感应电流逐渐减小，所产生的电磁转矩也相应减小，当异步电动机工作在电动机状态时，转子转速小于同步转速。为了描述转子转速n与同步转速n1之间的差别，引入转差率（slip）。
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