1. 运行速度与磁场的匹配关系

• 同步电机：转子转速始终与定子旋转磁场的转速完全一致，称为“同步运行”。它们的转子要么内置永磁体，要么在励磁绕组中通直流电，产生固定磁场。定子旋转磁场形成后，会像“磁吸铁”一样牵引转子同步旋转，不会出现转速偏差。
• 异步电机：转子转速始终低于定子旋转磁场的转速，从而产生“转速差”（这就是“异步”名称的由来）。它们的转子没有独立的磁场，而是依靠定子磁场切割转子导体产生感应电流，进而形成转子磁场。只有当转子转速低于定子磁场时，才能保证磁场不断切割导体，维持感应电流，使转子旋转。因此，转速差是异步电动机运行的必要条件。

2. 起动性能及转矩特性

• 同步电机：存在“启动难”的问题。由于转子磁场固定，启动瞬间定子旋转磁场的转速极高，转子由于惯性无法立即跟上，易造成“失步”（即转子无法被磁场牵引旋转）。因此，不能直接通电启动。通常需要借助辅助装置（如小型异步启动绕组）先将转子旋转到接近同步转速，然后再施加励磁电流，完成“引入同步”。此外，它们的启动转矩较小，难以带动重负载启动。
• 异步电机：起动容易，转矩特性比较灵活，无需辅助装置，直接通电即可起动。起动过程中，转子转速逐渐升高，转速差逐渐减小。根据转子结构不同，异步电动机可分为鼠笼式和绕线转子式：鼠笼式电动机起动转矩适中，适用于轻载场合（如风机）；绕线转子电动机可通过在转子电路中串联电阻来增大起动转矩，可以满足重负载（如起重机）的起动要求。

3.效率和功率因数调节能力

• 同步电机：效率更高，且可调节功率因数。由于转速始终同步，不存在因转速差异而产生的“转差损耗”（异步电机的主要损耗之一）。长期运行过程中能量浪费更少，在大容量设备（如大型发电机、工业压缩机）中效率优势更为明显。此外，同步电机的功率因数可以通过调节励磁电流来控制。当励磁电流充足时，电机可以向电网输出无功功率，从而提高电网的功率因数（异步电机无法做到这一点）。因此，同步电机常被用作“同步调相机”，稳定电网电压。
• 异步电机：效率相对较低，功率因数固定。由于转差损耗的存在，尤其在轻载运行时，效率会大幅下降（例如空载时效率接近于零）。同时，它们的功率因数始终滞后（即需要从电网吸收无功功率来建立磁场），无法主动调节。大规模使用可能导致电网功率因数下降，电网损耗增加。

4. 应用场景差异

• 同步电机：更适合对速度精度、效率、电网稳定性要求较高的场景：
  1. 发电领域：所有大型发电机（如火力发电机、水力发电机）都是同步电动机，因为它能保证稳定的转速，以恒定的频率输出电能（我国电网频率固定为50Hz，需要依靠同步电动机来实现）。
  2. 工业重载设备：大型工业压缩机、水泵、球磨机等，利用其高效率、稳定的转速，降低长期运行成本。
  3. 电网调节：作为同步调相机，提高电网功率因数，缓解电网无功功率不足的问题。
• 异步电机：由于其结构简单、成本低廉、维护方便，成为民用及中小型工业场景的主流选择：
  1. 民用设备：家用电器（如空调、洗衣机、电风扇）、小型水泵等均采用鼠笼型异步电动机，以满足日常轻载需要。
  2. 中小型工业设备：机床主轴、传送带、鼓风机等，对精度和效率的要求不是极高，异步电机的性价比优势更为突出。
  3. 重载启动场景：绕线转子异步电动机用于起重机、升降机等设备，通过改变转子电阻来调整启动转矩。