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同步電動機起動時,和異步電動機一樣,在其轉子回路中產生轉矩。由于轉子的轉速與定子所產生的旋轉磁場的轉速不同,轉子中感應出轉差頻率的電壓,這個電壓在上述回路中產生電流,電流產生轉矩。轉子回路的形式取決于所用的電動機型式。實心磁級的電動機,利用在實心的鋼級靴中循環的渦流,而鼠籠轉子則有嵌在級靴槽內的起動繞組,在結構上和鼠籠型異步電動機所用的相似。
異步同步電動機以絕緣的多相轉子繞組起動,繞組與集電環相連,使外接電阻可以同它串聯,這樣可獲得熟知的繞線型電動機的起動性能。
這些特殊的起動回路外,同步電動機在轉子上還有磁級繞組,它在同步運行時通直流勵磁,而在起動時,也同樣依賴于繞組內感應轉差頻率的效應。圓筒形轉子的異步同步電動機是個外,它只有一個轉子繞組。