我們知道，從發電廠發出的交流電是按一定規律變化的，每秒鐘變化的次數叫電網的頻率。我國電網的頻率規定為50周/秒，也叫50赫茲(Hz)。電動機的轉速與電網的頻率有關。如果電動機的磁極為兩個極，它的轉速為：頻率× 60s/min=3000r/min。這個轉速叫同步轉速，同步電機的轉速就是與電網同步。而異步電機的轉速與同步轉速略有差別，我們從異步電機的銘牌上可看到它的轉速為2950r/min等。異步電機的特點是，當它的轉速低于同步轉速時，是起電動機的作用，從電網輸入電能，電動機輸出功，拖動其他機器工作。但是，當由外部機械(如膨脹機等原動機)帶動異步電機旋轉時，則電機的轉速就會升高。當它的轉速超過同步轉速時，則電機就自動轉入發電機的工作狀態，此時消耗機械功而向電網輸出電能。
與活塞式膨脹機相連的電動機在合閘時，膨脹機尚未進氣，因此是電機帶動膨脹機旋轉，這時的電機轉速一定是低于同步轉速的。當膨脹機進氣后，氣體推動活塞對外做功。這時，膨脹機的旋轉已不需要消耗外功，反而是膨脹機輸出功帶動電機轉動，因此電機轉速將升高。由于電機仍與電網相通，當電機轉速超過同步轉速時，就自動地向電網輸出電能，電機成了膨脹機的“負載”，轉速略高于同步轉速而不會無限止升高。如果電網斷電或電機損壞，膨脹機對外作的功無法通過電機向電網輸出，膨脹機失去制動力矩，就會出現膨脹機“飛車”現象。