1. 動作速度と磁場のマッチング関係

• 同期モーター：ローター速度は常にステーター回転磁界の速度と完全に一致しており、これを「同期運転」と呼びます。ローターには永久磁石が内蔵されているか、励磁巻線に直流電流を流すことで固定磁界を発生させます。ステーター回転磁界が形成されると、ローターは「磁石が鉄を引き寄せる」ように同期して回転し、速度偏差は発生しません。
• 非同期モーター：ローター速度は常にステーターの回転磁界速度よりも遅く、その結果「速度差」が生じます（これが「非同期」という名称の由来です）。ローターには独立した磁界がなく、ステーターの磁界によってローター導体を切断することで誘導電流を発生させ、ローター磁界を形成します。ローター速度がステーター磁界よりも遅い場合にのみ、磁界による導体の連続切断が保証され、誘導電流とローターの回転が維持されます。したがって、速度差は非同期モーターの動作に必要な条件です。

2. 始動性能とトルク特性

• 同期モーター：「始動しにくい」という問題があります。回転子磁界が固定されているため、始動時に固定子回転磁界の速度が非常に速く、回転子が慣性によりすぐに追いつかず、「同期外れ」（つまり、回転子が磁界に引き寄せられて回転できない）が発生しやすいためです。そのため、直接通電して始動することはできません。通常は、補助装置（小型の非同期始動巻線など）を使用して、まず回転子を同期速度に近い速度まで回転させ、その後励磁電流を流して「同期引き込み」を完了させます。また、始動トルクが小さいため、重い負荷を駆動して始動することが困難です。
• 非同期モーター始動が容易で、トルク特性がより柔軟です。補助装置を必要とせず、直接通電することで始動できます。始動過程において、ローター速度は徐々に上昇し、速度差は徐々に減少します。ローター構造の違いにより、非同期モーターはかご型と巻線型に分けられます。かご型モーターは始動トルクが中程度で、軽負荷の用途（ファンなど）に適しています。巻線型モーターは、ローター回路に抵抗器を直列に接続することで始動トルクを増加させることができ、重負荷（クレーンなど）の始動要件を満たすことができます。

3. 効率と力率調整能力

• 同期モーター：効率が高く、力率を調整できます。速度は常に同期しているため、速度差による「スリップ損失」（非同期モーターの主な損失の1つ）はありません。長期運転中のエネルギーの無駄が少なく、高容量機器（大型発電機や産業用コンプレッサーなど）では効率の利点がより顕著になります。さらに、同期モーターの力率は、励磁電流を調整することで制御できます。励磁電流が十分な場合、モーターは無効電力を電力網に出力することができ、電力網の力率を改善します（非同期モーターではこれができません）。そのため、電力網電圧を安定させるための「同期コンデンサ」としてよく使用されます。
• 非同期モーター：効率が比較的低く、力率が固定されています。滑り損失が存在するため、特に軽負荷運転時には効率が大幅に低下します（例えば、無負荷時には効率がほぼゼロになります）。同時に、力率は常に遅れており（つまり、磁場を形成するために電力網から無効電力を吸収する必要がある）、能動的に調整することはできません。大規模に使用すると、電力網の力率が低下し、電力網損失が増加する可能性があります。

4. アプリケーションシナリオの違い

• 同期モーター: 速度精度、効率、電力網の安定性に対する要件が高いシナリオに適しています。
  1. 発電分野：大型発電機（火力発電機や水力発電機など）はすべて同期モーターです。安定した速度を確保し、一定の周波数で電気エネルギーを出力できるためです（中国の電力網の周波数は50Hzに固定されており、同期モーターに頼って実現する必要があります）。
  2. 産業用重負荷設備：大型産業用コンプレッサー、ウォーターポンプ、ボールミルなどは、高い効率と安定した速度により、長期的な運用コストを削減します。
  3. 電力網調整：電力網の力率を改善し、電力網の無効電力不足の問題を軽減するための同期コンデンサとして使用されます。
• 非同期モーター: シンプルな構造、低コスト、メンテナンスの容易さから、民間および中小規模の産業のシナリオで主流の選択肢となっています。
  1. 民生機器: 家庭用電化製品 (エアコン、洗濯機、扇風機など) や小型水ポンプはすべて、日常の軽負荷のニーズを満たすためにかご型非同期モーターを使用しています。
  2. 中小規模の産業設備：工作機械のスピンドル、コンベアベルト、ブロワーなどは、極めて高い精度と効率は要求されないため、非同期モーターのコスト効率の利点がより顕著になります。
  3. 重負荷始動シナリオ: 巻線ローター非同期モーターはクレーンやホイストなどの機器で使用され、始動トルクはローター抵抗を変更することによって調整されます。