转速与转差
异步电机的转子电流由定子磁场感应产生，必须靠转差工作：额定转差率典型 2%–5%，负载变化时转速小幅波动。同步电机的转子磁场由励磁或永磁体建立，转速严格等于同步转速，负载变化只改变功角。转速稳定性和转差的推导见 极对数、同步转速与转差率，两类机型的完整原理见 异步电机（感应电机） 与 同步电机。
启动方式
异步电机可直接工频启动，代价是 5–7 倍额定电流的冲击；星三角、软启动器与变频器都能降低冲击。同步电机直接工频启动困难：电励磁机型靠阻尼绕组异步启动、接近同步后投励牵入，或整机采用变频软启动。启动复杂度是大功率同步方案的重要成本项。
效率与功率因数
异步电机的轻载效率与功率因数都会下降，额定点功率因数典型 0.8–0.9。同步电机没有转差损耗，大功率机型效率更高；电励磁机型还能通过励磁电流调节功率因数（过励可超前），在电网侧有额外价值。中小功率下永磁同步（PMSM）效率最高，选型时一并对比，见 永磁同步电机（PMSM）。
功率等级与直驱
异步电机覆盖从百瓦到数兆瓦，是工业通用主力；同步电机常见于数百 kW 到数十兆瓦的大功率场景，多极设计可以低速直驱大型泵、风机与压缩机，省去减速机。直驱省下的机械损耗与维护，是大功率同步方案的重要收益来源。
过载与失步
异步电机有较好的短时过载能力，最大转矩典型为额定的 2–3 倍，超过后堵转但不会「失步失控」。同步电机的过载以最大同步转矩为限（典型 1.5–3 倍），一旦失步，电流与转矩剧烈波动，必须减载或停机——保护配置要求更高。
维护与结构
异步电机（鼠笼式）结构简单坚固、无易损件，耐受粉尘潮湿振动，是维护最省心的一类。同步电机需要励磁系统：滑环与电刷需要维护，无刷励磁省去滑环但增加励磁机；永磁机型免励磁维护但有退磁风险。维护体系与备件要求都更高。
成本对比
| 成本项 | 异步电机 | 同步电机 |
|---|---|---|
| 电机本体 | 低（中小功率） | 高（励磁/结构/启动配套） |
| 变频器 | 常规选型 | 大功率专用，成本更高 |
| 运行效率 | 中等，轻载下降明显 | 大功率高效，无转差损耗 |
| 维护 | 极简 | 励磁系统与保护配置复杂 |
中小功率异步的性价比几乎无对手；大功率、连续运行场景，同步的效率收益与直驱能力才值得投入。
典型场景
异步：泵、风机、压缩机、传送带、机床与通用工业驱动，配合变频器覆盖大部分调速需求。同步：大型泵与风机直驱、船舶电力推进、抽水蓄能、调相机等超大功率与电网场景。选型顺序建议先按功率与转速确定机座与极数，再核对启动方式与电网条件，最后用全生命周期成本比较两类方案。结论往往是「规模决定路线」。
选型建议
| 如果你的需求是… | 优先考虑 | 要注意 |
|---|---|---|
| 中小功率、恶劣环境、免维护 | 异步 | 轻载效率与功率因数下降 |
| 数百 kW 以上、长期连续运行 | 同步 | 励磁与保护配置成本 |
| 低速直驱、省去减速机 | 同步 | 体积、基础与安装要求高 |
| 电网无功补偿需求 | 同步 | 调相机属特殊应用 |
| 频繁启停、冲击负载 | 异步 | 启动方式与过载校核 |
转矩与功率核算用 功率·转矩·转速计算，电流与启动能力评估用 电机电流计算，类型级初筛用 电机选型向导。
常见误区
- 认为同步一定比异步先进：先进不等于划算，中小功率下异步或 PMSM 更经济。
- 忽略转差的工艺影响：需要恒定线速度或精确同步的产线，转差必须补偿或改用同步方案。
- 低估启动配套成本：大功率同步的变频软启动或阻尼启动、励磁系统都是整笔投入。
- 把永磁同步与电励磁同步混为一谈：两者维护、退磁风险与功率因数特性完全不同，别用一套逻辑选型。