Как было показано ранее, при построении векторных диаграмм синхронный двигатель, работающий в режиме холостого хода, обеспечивает прохождение через статорную обмотку тока, отстающего или опережающего напряжение сети на некоторый угол, зависящий от величины тока возбуждения. Такой двигатель называется компенсатором. Эта машина используется для улучшения коэффициента мощности 
и для регулирования напряжения линий электропередач.
Для улучшения коэффициента мощности компенсатор работает в режиме перевозбуждения и потребляет из сети емкостный ток, который компенсирует индуктивную составляющую общего тока, которая обычно имеет место при использовании асинхронных двигателей и трансформаторов. Это позволяет разгрузить линии электропитания от индуктивных составляющих токов, что приводит к уменьшению тока линий и к уменьшению потерь.
Когда электрическую энергию передают с помощью сложных сетей, трудно поддерживать постоянным напряжение на различных участках. В случае большой индуктивной нагрузки напряжение на зажимах приемников меньше напряжения, поставляемого генератором. С другой стороны, при слабой нагрузке напряжение на зажимах приемника может быть большим, чем напряжение, поставляемое генератором. Синхронный компенсатор работает в режиме перевозбуждения и при малой нагрузке эквивалентен конденсатору, что может привести к увеличению напряжения. Компенсатор, работающий с недовозбуждением, эквивалентен большой индуктивной нагрузке и может снизить напряжение на зажимах приемников. Максимальный запаздывающий ток компенсатора можно получить при нулевом значении тока возбуждения.
