一、什么是同步電機

同步電機，和感應電機 (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， 轉子 的轉速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關系n=ns=60f/p，其中f為電網(wǎng)頻率，p為電機的極對數(shù)，ns稱為同步轉速。若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時同步電機的轉速恒為常數(shù)而與負載的大小無關。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電動機，是由氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，從而實現(xiàn)機電能量轉換為機械能量的一種交流電機。

異步電動機按照轉子結構分為兩種形式: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。因其轉子繞組電流是感應產(chǎn)生的，又稱感應電動機。異步電動機是各類電動機中應用最廣、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，其負載時的轉速與所接電網(wǎng)頻率之比不是恒定值。感應電機(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，一般可稱感應電動機為異步電動機。IEC標準中指出：“感應電機”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。

兩者區(qū)別

1、同步電機與異步電機設計上的區(qū)別

同步電機和異步電機最大的區(qū)別在于它們的轉子速度與定子旋轉磁場是否一致，電機的轉子速度與定子旋轉磁場相同，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)別在于電機的轉子結構。異步電機的轉子是短路的繞組，靠電磁感應產(chǎn)生電流。而同步電機的轉子結構相對復雜，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;因此同步電機的結構相對比較復雜，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

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

同步電機的精度高、但造工復雜、造價高、維修相對困難，而異步電機雖然反應慢，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用廣泛。

同步電機多應用于大型發(fā)電機，而異步電機幾乎應用在電動機場合。

四、優(yōu)缺點和應用場景

1、同步電機

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

同步電機就是其轉速與同步轉速一致的電機(異步電機其轉速與同步轉速有一定的差值)。其主要用作發(fā)電機，也用于大型機械如軋鋼機、壓縮機、鼓風機、球磨機等的驅動電機。此外也用作電網(wǎng)的調相機調節(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)轉速超過10 000r/min 的高速旋轉。

高速低轉矩時運轉效率高。

低速時有高轉矩，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，其負載時的轉速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉矩越大，轉子的轉速越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應用最廣，在不引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應電機為異步電機。

普通異步電機的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結構簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質量較小，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，對驅動球磨機、壓縮機等大功率、低轉速的機械設備，常采用同步電機。由于異步電機的轉速與其旋轉磁場轉速有一定的轉差關系，其調速性能較差(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速系統(tǒng)的發(fā)展，適用于寬調速的異步電機的調速性能及經(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米顝V泛的電動機，為多種機械設備和家用電器提供動力。例如機床、中小型軋鋼設備、風機、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;電風扇、洗衣機、電冰箱、空調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，用于風力發(fā)電廠和小型水電站等。