搞工控的大家都聽說過同步電機和異步電機。聽起來好像都懂，但真的讓你說說兩者的區(qū)別聯(lián)系和應(yīng)用原理，估計沒幾個人說的清楚。今天小編帶大家一起學(xué)習(xí)一下。

一、什么是同步電機

同步電機，和感應(yīng)電機 （即異步電機）一樣是一種常用的 交流電機 。

同步電機是電力系統(tǒng)的心臟，它是一種集旋轉(zhuǎn)與靜止、電磁變化與機械運動于一體，實現(xiàn)電能與機械能變換的元件，其動態(tài)性能十分復(fù)雜，而且其動態(tài)性能又對全電力系統(tǒng)的動態(tài)性能有極大影響。

特點是：穩(wěn)態(tài)運行時， 轉(zhuǎn)子 的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p，其中f為電網(wǎng)頻率，p為電機的極對數(shù)，ns稱為同步轉(zhuǎn)速。

若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時同步電機的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負載的大小無關(guān)。

同步電機分為 同步發(fā)電機 和 同步電動機。現(xiàn)代發(fā)電廠中的交流機以同步發(fā)電機為主。

二、什么是異步電機

異步電動機又稱感應(yīng)電動機，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換為機械能量的一種交流電機。

異步電動機按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式:有鼠籠式(鼠籠式異步電機)、繞線式異步電動機。

作電動機運行的異步電機。因其轉(zhuǎn)子繞組電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，又稱感應(yīng)電動機。異步電動機是各類電動機中應(yīng)用最廣、需要量最大的一種。

各國的以電為動力的機械中，約有90%左右為異步電動機，其中小型異步電動機約占70%以上。在電力系統(tǒng)的總負荷中，異步電動機的用電量占相當(dāng)大的比重。

在中國，異步電動機的用電量約占總負荷的60%多。

異步電機是一種交流電機，其負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)頻率之比不是恒定值。感應(yīng)電機（Induction motor）是一種僅有一套繞組聯(lián)接電源的異步電機。

在不致引起誤解和混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電動機為異步電動機。

IEC標準中指出：“感應(yīng)電機”一詞，在許多國家中實際上是作為“異步電機”的同義詞使用，而其他一些國家則只使用“異步電機”一詞來表示這兩種概念。

三、同步異步電機的區(qū)別

同步電機用于發(fā)電。異步電機用在電動機上。

1、同步電機與異步電機設(shè)計上的區(qū)別

同步電機和異步電機最大的區(qū)別在于它們的轉(zhuǎn)子速度與定子旋轉(zhuǎn)磁場是否一致，電機的轉(zhuǎn)子速度與定子旋轉(zhuǎn)磁場相同，叫同步電機，反之，則叫異步電機。

另外，同步電機與異步電機的定子繞組是相同的，區(qū)別在于電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。異步電機的轉(zhuǎn)子是短路的繞組，靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流。

而同步電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，有直流勵磁繞組，因此需要外加勵磁電源，通過滑環(huán)引入電流；因此同步電機的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，造價、維修費用也相對較高。

2、同步電機與異步電機無功方面的區(qū)別

相對于異步電機只能吸收無功，同步電機可以發(fā)出無功，也可以吸收無功！

3、同步電機與異步電機在功能、用途上的區(qū)別

同步電機轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)速同步，而異步電動機的轉(zhuǎn)速則低于電磁轉(zhuǎn)速，同步電機不論負載大小，只要不失步，轉(zhuǎn)速就不會變化，異步電動機的轉(zhuǎn)速時刻跟隨負載大小的變化而變化。

同步電機的精度高、但造工復(fù)雜、造價高、維修相對困難，而異步電機雖然反應(yīng)慢，但易于安裝、使用，同時價格便宜。所以同步電動機沒有異步電機應(yīng)用廣泛。

同步電機多應(yīng)用于大型發(fā)電機，而異步電機幾乎應(yīng)用在電動機場合。

四、優(yōu)缺點和應(yīng)用場景

1、同步電機

特點：穩(wěn)態(tài)運行時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n═ns═60f/p，ns稱為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時同步電機的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負載的大小無關(guān)。

同步電機就是其轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一致的電機（異步電機其轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速有一定的差值）。

其主要用作發(fā)電機，也用于大型機械如軋鋼機、壓縮機、鼓風(fēng)機、球磨機等的驅(qū)動電機。此外也用作電網(wǎng)的調(diào)相機調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功功率。

2、異步電機

特點如下：

小型輕量化。

易實現(xiàn)轉(zhuǎn)速超過10 000r/min 的高速旋轉(zhuǎn)。

高速低轉(zhuǎn)矩時運轉(zhuǎn)效率高。

低速時有高轉(zhuǎn)矩，以及有寬泛的速度控制范圍。

高可靠性（堅固）。

制造成本低。

控制裝置的簡單化。

異步電機是一種交流電機，其負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。

異步電機包括感應(yīng)電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應(yīng)電機應(yīng)用最廣，在不引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機為異步電機。

普通異步電機的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點。

異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械的傳動要求。

異步電機還便于派生成各種防護型式，以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。異步電機運行時，必須從電網(wǎng)吸取無功勵磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。

因此，對驅(qū)動球磨機、壓縮機等大功率、低轉(zhuǎn)速的機械設(shè)備，常采用同步電機。

由于異步電機的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差（交流換向器電動機除外）。

對要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的交通運輸機械、軋機、大型機床、印染及造紙機械等，采用直流電機較經(jīng)濟、方便。

但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，適用于寬調(diào)速的異步電機的調(diào)速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機的相媲美。

異步電機主要用作電動機，其功率范圍從幾瓦到上萬千瓦，是國民經(jīng)濟各行業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用最廣泛的電動機，為多種機械設(shè)備和家用電器提供動力。

例如機床、中小型軋鋼設(shè)備、風(fēng)機、水泵、輕工機械、冶金和礦山機械等，大都采用三相異步電動機（Asynchronous Motor）拖動。

電風(fēng)扇、洗衣機、電冰箱、空調(diào)器等家用電器中則廣泛使用單相異步電動機。異步電機也可作為發(fā)電機，用于風(fēng)力發(fā)電廠和小型水電站等。