电网的负载主要是感应电动机，它们从电网吸取感性无功功率而使电网的功率因数降低，线路损耗和压降增大，发电设备的利用率和效率降低。如能在适当地点装上同步调相机，就地供应负载所需的感性无功功率，就能显著地提高电力系统的经济性与供电质量，圆满解决上述问题。
1．同步调相机的原理和用途
同步调相机实际上是一台不带机械负载（空载）运行的同步电动机。它从电网吸收的有功功率仅供给电机本身的损耗，因此同步调相机总是在接近千零的电磁功率和零功率因数的情况下运行。
假如忽略调相机的全部损耗，则电枢电流全是无功分量，其电动势方程式为 。它过励与欠励时的相量图如图所示，过励时电流i超前u90°；欠励时电流i滞后u90°，所以只要调节励磁电流，就能灵活地调节它的无功功率的性质和大小。由于电力系统大多数情况下带感性无功负载，故调相机通常都是在过励状态下运行。
2．同步调相机的特点
（1）同步调相机的额定容量是指它在过励时的视在功率，这时的励磁电流称为额定励磁电流。
根据实际运行需要和稳定性，它在欠励运行时的容量只有过励时的0．5～0．65倍；
（2）由于调相机不拖动机械负载，其转轴可以细些，静态过载倍数可以小些，相应地可以减小气隙和励磁绕组的用钢量，因此它的直铀同步电抗xd较大；
（3）为了提高材料利用率，大型调相机多采用氢冷或双水内冷方式。