特性
异步电动机(感应电机)
同步电动机
旋转原理
定子磁场与转子存在转速差（转差率s），在转子中感应电流产生转矩
转子磁场严格跟随定子磁场同步旋转
转速公式
n=60f/p(1-s)（s≈3~5%）
n=60f/p（绝对同步）
能否超同步运行
仅作为电动机时转速低于同步速
可作电动机（n=同步速）或发电机（n同步速）
二、结构差异详解1.异步电动机（鼠笼型/绕线型）转子结构：
鼠笼转子：铝/铜条短路环（无需电刷）
绕线转子：三相绕组+滑环（可外接电阻调速）
定子：三相对称绕组（与同步机相同）
2.同步电动机类型
转子结构
特点
电励磁式
铁芯+直流励磁绕组+滑环电刷
需直流电源供电，功率大（1MW）
永磁同步
嵌入钕铁硼/铁氧体永磁体（无刷）
高效率，体积小（电动车常用）
磁阻同步
开槽铁芯形成磁阻凸极
结构简单，低成本
三、性能特性对比参数
异步电动机
同步电动机
功率因数
滞后（0.8~0.9），轻载时恶化
可调至1（电励磁式）或容性
效率
较低（IE3:90~95%）
更高（永磁同步：95~98%）
启动转矩
鼠笼型：1.3~2倍额定转矩
需辅助启动（异步启动绕组/变频器）
调速性能
变频调速范围窄（V/F控制）
变频控制精度高（伺服定位）
过载能力
较强（200%短时过载）
弱（永磁体易退磁）
维护需求
鼠笼型免维护
电励磁式需更换电刷
四、典型应用场景电机类型
适用场景
案例
异步电动机
风机、水泵、压缩机、传送带、普通机床
工厂90%的电机负荷
电励磁同步机
大功率恒速设备（球磨机、压缩机）、电网无功补偿
500kW以上大型压缩机
永磁同步电机
电动汽车、数控机床主轴、机器人关节、精密仪器
特斯拉驱动电机、工业机器人
磁阻同步电机
低成本变频驱动（家用电器、泵类）
变频空调、洗衣机
五、与变频器的配合差异控制需求
异步电机方案
同步电机方案
基础调速
V/F控制（精度±1%）
必须矢量控制（精度±0.01%）
零速满转矩
难实现（需编码器闭环）
天然支持（永磁体提供磁场）
驱动器成本
低（通用变频器）
高（专用伺服驱动器）
六、前沿发展趋势异步电机：
高效率铸铜转子（IE5超高效）、变频一体化设计
同步电机：
无稀土永磁材料、高温超导励磁、磁阻电机优化
总结选择原则：
✅选异步电机：成本敏感、维护不便、过载需求高的普通工况
✅选同步电机：需高精度定位、超高效率（如新能源车）、功率因数补偿场景
