同步电机和异步电机的区别
同步机与异步机的区别
异步电机asynchronous machine利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的交流电机。
主要作电动机用。
异步电机的转子实际转速总是低于（作电动机运行）或高于（作发电机运行）旋转磁场的转速，两者始终存在一定差异，故称异步。
异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。
由于转子绕组电流是感应而生的，所以异步电机也称为感应电机。
如果旋转磁场和转子的转速分别为n s和n，则异步电机的转差率s为它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。
在电源电压和频率一定的条件下，转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。
当转差率s不同时，异步电机有3种不同的运行状态：0＜s≤1，n S＞n≥0 电动机运行s＜0，n＞n S 发电机运行s＞1，n＜0 反接制动运行同步电机-正文电机转子的转速与旋转磁场转速相同的交流电机。
同步一词因两转速相同而来。
同步电机的转速(n)与电源频率(f)、电机的磁极对数(P)之间的关系为n=f/P一般转速单位常用转/分，因此n=60f/P结构同步电机的磁极一般由直流电流励磁。
在小型电机中也有采用永久磁铁励磁的，称为永磁同步电动机。
同步电机的磁极通常装在转子上，而电枢绕组放在定子上。
因为电枢绕组往往是高电压、大电流的绕组,装在定子上便于直接向外引出;而励磁绕组的电流较小,放在转子上可以通过装在转轴上的集电环和电刷引入，比较方便。
图1所示为同步电机定子和转子的典型结构。
在某些特殊的小型同步电机中也有相反的情况：把磁极放在定子上，而电枢绕组放在转子上。
例如同步电极的交流励磁机，其电枢绕组放在转子上,电流经过装在转子轴上的旋转整流器整流后,直接为同步电机转子上的励磁线圈提供直流励磁电流，构成无刷系统。
同步电机的电枢绕组一般做成三相，单相的比较少。
因为单相电机材料利用率差，体积比三相电机大，而且电机的转矩有脉动分量，容易产生振动和噪声。
同步电机特点和用途同步电机的重要优点在于通过调节电机的励磁电流,可以调节电枢电流的相位,改变电机的功率因数。
如何区分异步电机和同步电机
异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机.而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机.作为电动机时,大部分是用异步机;发电机都是同步机。
同步电机和异步电机的区别三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机.电机的转速（定子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。
它和感应电机基本上是相同的。
s=(ns-n)/ns。
s为转差率，ns为磁场转速，n为转子转速。
基本原理：(1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。
(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
（3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
特点:优点：结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便。
缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。
主要做电动机用，一般不做发电机！异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。
异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。
感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。
普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。
异步电动机和同步电动机有什么区别
异步电动机和同步电动机有什么区别
异步电动机和同步电动机的区别讲起来有点复杂，通俗易懂的来讲你可以理解成转速上的差异，异步电动机的转速跟随负荷变化而变化，而同步电动机的转速不会变。
下面就来详细的讲解差异，异步电动机：
我们可以看到三相异步电动机的铭牌上转速标定在2800r/min，而供电电源是50Hz（3000r/min)。
三相异步电动机的由两个部分组成三相定子绕组和转子，三相定子绕组：产生旋转磁场，转子：在旋转磁场的作用下产生感动电动势和感应电流。
定子中产生的旋转的磁场切割转子的线圈，在线圈中产生感应电动势形成感应电流，而电流在磁场中会产生洛伦兹力，洛伦兹力带动转子转动。
而转子的转动是永远跟不上定子磁场的转动的，因为如果转速一样的话定子的磁场无法切割转子的线圈，也就无法产生感应电流。
法拉第电磁感应定理：I=BLVsinθ，B、L、θ是定值，电流决定于定子磁场与转子之间的相对速度。
安培力：F=BIL，B为定值、L为定值、F取决于感应电流I。
所以只要电机带负荷转子转动的速度与定子磁场之间就会存在相对速度。
也就是所存在转速差。
下面讲讲同步电机：
同步电机和异步电动机存在的差别在于同步电动机有配套的励磁设备，也就是转子线圈的电流不是感应电流而是外部给出的直流电。
这种电机输出的功率决定于励磁电流I的大小F=BIL。
同步电机一般使用于调相机、大型特殊设备，在民用、工业中使用的比较少。
异步和同步电动机常识
异步和同步电动机常识一、异步电动机和同步电动机有何区别，二、它们各自适用于哪些场合1.同步电机就是靠励磁电流运行的，如果没有励磁，电机就是异步的。
励磁是加在转子上的直流系统，它的旋转速度和极性与定子是一致的，如果励磁出现问题，电动机就会失步，调整不过来，触发保护“励磁故障”电动机跳闸说的白一点，励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。
以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。
我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。
异步机就是电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一致，有一个差值（不同步）。
我们叫转差。
这个转差与定子所产生的旋转磁场的转速的比率叫转差率。
同步机与异步机的区别在于：从供电方面说，异步机只是在定子侧加上电压（也有转子上加电压的），而同步机要在定子和转子上都加上电压。
也就是说异步机是单边励磁，同步机是双边励磁。
从转速方面说，异步机的转速只与负荷大小有关（当然有一定的范围），而同步机的转速只与电网的频率有关。
从结构上说，同步电机与异步机转子的构造也不一样。
异步机的转子是有夕钢片和铝条（或夕钢片和线圈组成），而同步机一般由数块磁钢和线圈组成（也有隐极式的不太一样）。
当然还有许多差别，如工艺要求、设计问题等等2.首先说明一点的是，异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。
异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电，使其产生旋转磁场，转速为n0，即同步转速。
不同的磁极对数p，在相同频率f=50Hz 的交流电作用下，会产生不同的n0，n0=60f/p。
工作原理如下：对称3相绕组通入对称3相电流，产生旋转磁场，磁场线切割转子绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中产生e和i，转子绕组在磁场中受到电磁力的作用，即产生电磁转矩，使转子旋转起来，转子输出机械能量，带动机械负载旋转起来。
同步电机和异步电机的区别和工作原理
同步电机和异步电机的区别及工作原理同步电机和异步电机的主要区别是：同步电机能和其定子磁场旋转达到同步转速，异步电机转速达不到定子磁场的同步转速。
电机大致分成三种，同步机，异步机（以上两种多和电网相连），还有个直流电机。
下面的内容是一个过渡，只作为对电机（同步机、异步机）原理性的知识进行形象的讲解（懂电机的可跳过）。
同步机和异步机，这两个东西都是交流电机，利用了三相交流电的比较有意思的一个特性：简单的说如果把三个线圈像搅拌器（就是家里用来打鸡蛋的那种东西）那样布置，三个线圈相互不接触，分别加上ａｂｃ三相电压，于是产生三相电流，接着好玩的事情就发生了，线圈所围的空间内出现了和所加电压同频的旋转磁场（若要更深入的解释，就得说驻波的分解，叠加，比较麻烦）。
所以人们把线圈按照上述所说的办法，嵌进定子，于是转子所在的那个空间就产生了旋转的磁场。
有了这个磁场就好办了，我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在转，此时如果转子是个磁铁的话，那么转子不就被带动起来了么，就是电动机了，反之如果转子带动那个看不见的磁铁，就成了发电机了（首先转子带动那个虚拟磁铁，转子肯定受个阻力矩吧，虚拟磁铁受个动力矩吧，注意！力是能量转换的中介（或者说是标志），虚拟磁铁毕竟是虚拟的，定子又不动，那么定子肯定地获得电动势喽。
如定子带负载的话，就会有电流，还是三相的，有电流就会有磁场，干扰转子产生的磁场，这个叫做电枢反应。
于是带上负载后定子处获得的电动势和空载时的不一样）。
在上面的原理指引下，把转子做成个电磁铁，外部单独用个电源给它电，那么这个电机就叫做同步机，之所以叫同步机是转子的磁性是独立产生的，于是转子能达到那个虚拟磁铁的转速。
转子磁性独立产生是个大好事，使得同步机调整很容易，比如说调无功功率。
后来人们发现转子不用电磁铁也行，把转子做成个装松鼠的笼子，由于虚拟磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼棍，于是由伟大的右手定则，就会产生电流，仔细研究一下你会发现这个电流也是个三相的，于是和定子的产生磁场的原理类似，转子也产生个围绕他旋转的虚拟磁铁，再研究一下你会发现，定转子的虚拟磁铁在空间上转速一样。
交流异步电机和永磁同步电机
交流异步电机和永磁同步电机
交流异步电机和永磁同步电机是两种不同类型的电机，它们之间存在一些显著的区别。
1.工作原理：交流异步电机的工作原理是基于电磁感应原理，通过定子绕组中的电流产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。
而永磁同步电机则是利用永磁体产生磁场，与旋转磁场同步运转，因此不需要转子电流，具有高效率和高功率密度等优点。
2.控制方式：交流异步电机的控制方式相对简单，通常是通过控制电机的电压和频率来控制电机的转速和转矩。
而永磁同步电机的控制方式则更为复杂，通常采用电子式调速方式进行控制，控制精度高，可靠性好，调速范围广。
3.功率密度：永磁同步电机具有高功率密度，重量轻，体积小，适用于高性能、小型化应用。
而交流异步电机的功率密度较低，通常体积较大，适用于一些功率较低的应用。
4.适用场合：永磁同步电机适用于需要高效率、高功率密度和高精度调速的场合，如航空航天、机器人等高性能应用。
而交流异步电机适用于一些常规应用，如风力发电、水泵、风扇、压缩机、传送带等。
总的来说，交流异步电机和永磁同步电机各有其特点和应用范围。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的电机类型。
同步电机和异步电机的区别
同步电机与异步电机的区别交流电动机要旋转需要2个条件：第一，存在一个主动旋转的磁场；第二，存在一个被这个主动旋转的磁场驱动的磁场。
一般来说，旋转磁场来自定子绕组，三相交流电源自然的形成了一个旋转磁场。
同步电机和异步电机的区别就在于转子磁场的来源。
同步电机需要一个励磁电源，或者永磁体，这样转子始终存在一个可以被定子提供的旋转磁场驱动的磁场。
只要制动转矩合理，最终转子的转速总能达到定子中旋转磁场的转速，也就是同步转速。
这样的电机，就是同步电机。
异步电机则比较简单。
转子的磁场来自定子绕组提供的旋转磁场切割转子中导体所产生的电流。
换一种说法，就是来自定子的旋转磁场切割转子导体的产生的感应电流产生了基于转子的第二个磁场，转子则由于两个磁场的相互作用而转动。
转子和旋转磁场的速度差越大，转子电流就越大，2个磁场的作用就越强烈。
随着转速的提高，转子电流越来越小，但是绝不能没有。
这就造成了，转子转速必须和同步转速有一定的差值，来维持旋转磁场切割转子导体。
以维持转子的持续转动。
这个转速的差，与同步转速的比值就是转差率。
异步电机转速永远达不到同步转速，所以叫异步电机。
简单的说：同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.同步发电机与异步发电机的区别一、同步发电机同步发电机作发电机运行的同步电机。
是一种最常用的交流发电机。
在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。
同步电机和异步电机区别资料讲解
同步电机和异步电机区别同步电机和异步电机区别：（这是网上3个网友给的解释）1，同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。
2，当极对数一定时，电机的转速和频率之间有严格的关系，用电机专业术语说，就是同步。
异步电机也叫感应电机，主要作为电动机使用，其工作时的转子转速总是小于同步电机。
3，所谓“同步”就是电枢（定子）绕组流过电流后，将在气隙中形成一旋转磁场，而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向，转速相同，故为同步。
异步电机的话，其旋转磁场与转子存在相对转速，即产生转距。
至于为什么异步电动机和同步电动机会有这样的区别，我来总结一下，最根本的原因其实就是定子有没有加励磁，不加励磁为异步，应为只有产生相对运动了，才会有切割磁感线的作用（或者说是磁通变化），才会产生电磁感应力（即安培力）。
而加了励磁，定子就可以看作一块磁铁，有固定的NS极，会随着旋转磁场同步转动，所以称同步电机。
（磁铁的吸引作用）永磁交流伺服电动机的结构特点及调速原理即同步型交流伺服电动机（SM），它是一台机组，由永磁同步电动机，转子位置传感器，速度传感器等组成。
1．结构如图4-7所示，永磁同步电动机主要由三部分组成：定子，转子和检测元件（转子位置传感器和测速发电机）。
其中定子有齿槽，内有三相绕组，形状与普通感应电动机的定子相同。
但其外圆多呈多边行，且无外壳，以利于散热，避免电动机发热对机床精度的影响。
[if gte vml 1]> [if gte mso 9]> (a) 永磁同步电动机横剖面图 (b) 永磁同步电动机纵剖面图图4-7 永磁同步电动机结构 [if gte vml 1]> [if gte vml 1]> [if gte mso 9]> 图4-8 永磁交流伺服电动机的工作原理 2．工作原理如图4-8所示，一个二极永磁转子（也可以是多极），当定子三相绕组通上交流电源后，就产生一个旋转磁场，图中用另一对旋转磁极表示，该旋转磁场将以同步转速ns旋转。
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摘要：目前，随着同步电机在调速性能方面的逐渐改善，已在大容量变频调速领域内广泛使用。
在高速列车上，法国率先采用同步牵引电机，它的功率因数可接近1，解决了异步电机功率因数低的问题。
本文针对同步电机和异步电机在轨道调速系统中的差异进行了分析。
关键词：同步电机；异步电机；功率因数；变频调速；1．引言随着同步电机的调速性能和控制精度的提高，同步电机在高速列车的牵引传动领域中也逐渐占据一席之地，例如，法国TGV的牵引电机采用的都是同步电机。
由于异步电机功率因数低（基本都在0.9以下）是一个很难克服的缺陷，而同步电机理想功率因数可以到达1，例如法国TGV的功率因数可以达到0.99，除此以外，同步电机还有容量大、转速恒定等优点，因此，同步电机在牵引传动领域中还有很大的发展空间。
同步电动机在调速系统中的缺点正逐渐被解决，例如现在通常采用永磁同步电机，避免同步电机的励磁装臵引发的问题和增加的维护工作量。
但是，同步电机在调速方面略逊于异步电机，且结构较复杂，成本较高，因此，异步电机在牵引传动领域仍占优势。
2．感应电机的工作原理定子中通以三相电流产生旋转磁场，由于感应电机的转子绕组是自行闭合的绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中会产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩。
正常情况下，感应电机的转子转速总是略低或略高于旋转磁场的转速。
感应电机的运行状态与转差率有关，s>1为电磁制动状态，0<s<1为电动机状态，s<0为发电机状态。
转差率公式：经过频率归算和绕组归算，得到感应电动机的T型等效电路，如图1所示。
由图1可知，感应电动机是一个感性电路，所以感应电动机的功率因数角在（，）范围内。
因此，感应电机在运行过程中不断从电网吸收无功功率。
当感应电机在空载运行时，转子转速接近于同步转速，，，转子电流接近于零，定子电流基本上是激磁电流（主要成分是无功的磁化电流），所以功率因数很低，约为0.1-0.2。
当电动机加上负载时，转差率增大，减小，转子电流增大，定子电流中的有功分量也增大，电动机的功率因数会逐渐提高，通常在额定负载附近，功率因数达到最大值。
若负载继续增大，由于转差率较大，转子等效电阻下降较快，转子功率因数随之大幅下降，定子功率因数也随之下降。
在电力系统中，应保证无功功率平衡，即无功电源发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和。
若系统中负荷吸收的无功功率增大，则导致电网电压下降，以保持系统的无功功率平衡。
而电网电压下降，会使电路中损耗增加，电力系统运行的稳定性下降，影响电网中设备的使用寿命和生产产品的质量；若负荷吸收的无功功率减小，会导致电网电压上升，各种电气设备的绝缘可能受到伤害。
但是由于大量使用三相异步电动机，交流电网的功率因数普遍偏低，为了改善功率因数，同步电机得到发展和使用。
3．同步电机的工作原理和异步电机不同，同步电机的转子绕组中通以直流励磁电流，会在转子内产生一恒定磁场，与定子绕组中通以三相对称电流产生的旋转磁场相互作用，产生电磁转矩。
由电机统一理论知道，两磁场在电机稳态运行时，必须保持相对静止，才能产生稳定的电磁转矩，驱动电动机以同步转速旋转。
因此，在稳态下，电机转速稳定，恒等于同步转速。
同步电机的运行状态取决于定子合成磁场与转子主极磁场之间的夹角，即功率角。
根据功率角的不同，有三种运行状态：发电机、电动机和补偿机。
若转子主机磁场超前于定子合成磁场，即，电机作发电机运行；若转子主机磁场和定子合成磁场轴线重合，即当时，电机作补偿机运行；若转子主机磁场滞后于定子合成磁场，即当时，电机作为电动机运行，同步电机的三种运行状态如图2所示。
（a）发电机（b）补偿机（c）电动机图2 同步电机的三种运行状态3．1 同步电机的失步3.1.1同步电机失步的原理同步电机保持正常同步运行的一个必要条件和显著标志是：它的转速必须与电网严格对应，电动机的转子和转子磁场必须与定子旋转磁场严格同步。
这种严格的对应和同步关系是以转轴上的转矩平衡为基础的。
但来自电网、负载以及电机本身的各种扰动不断地破坏着电机轴上的转矩平衡关系。
尽管电机按其本身的特性，具有一定的调节能力，以功角的相应变化自动地调节电磁转矩的大小，以抵消各种扰动所引起的不平衡，使转轴上的转矩关系处于动平衡之中。
但电机的这种自动调节能力是有限度的，当扰动大到一定程度，就会导致电机失步。
以隐极同步电动机为例，电磁转矩公式为：其中，为相数，为激磁电动势，为端电压，为直轴同步电抗，为同步角速度，为功角。
当扰动破坏电机轴上的转矩平衡关系，使得减小时，电磁转矩减小，转子转速下降，使得增大，使转矩保持平衡。
扰动使得增大时，增大，转速上升，使得减小，转矩保持平衡。
因此，在一定范围内，同步电机具有自动调节能力，使得电机保持同步运行。
3．1．2 同步电机常见的几种失步类型按失步原因及性质的不同，可分为三种失步类型，即断电失步、带励失步和失磁失步。
1．断电失步：引起断电失步的主要原因是供电系统故障及人为切换电源等。
在电源中断又重新恢复期间，同步电动机转子转速不断降低，电源重新恢复时，转子磁场的转速低于定子磁场的同步转速。
2．带励失步：带励失步一般由相邻出线端头短路故障、附近大型机组或机组群起动或自起动引起母线电压较长时间较大幅度的降低、电动机所带负载的大幅度突增以及起动过程中励磁系统过早投励等原因所引起。
3．失磁失步：失磁失步是由于转子励磁回路某处断路或接触不良，励磁绕组匝间短路，励磁机或晶闸管励磁系统发生故障等原因，造成转子失去直流励磁电流，使转子磁场消失，从而导致同步电动机“失磁”。
3．2 同步电动机变频调速从控制方法上可以将同步电动机变频调速分为两种，一种为他控式变频调速，一种为自控式变频调速。
他控式同步电动机变频调速系统所用的变频装臵是独立的，变频装臵的输出频率是由速度给定信号决定的，这种系统一般为开环控制系统，导致同步电机发生失步现象。
自控式同步电动机变频调速的最大特点是可以从根本上消除同步电动机转子振荡和失步的隐患，因为给同步电动机定子供电的变频装臵的输出频率受转子位臵检测器的控制，通过控制变频装臵的输出频率保证定子旋转磁场的转速和转子旋转的转速相等，始终保持同步，因此不会由于负载冲击等原因造成失步现象。
自控式同步电动机变频调速系统主要由同步电动机、变频器、转子位臵检测器和控制单元组成，如图3所示。
图中MS是同步电动机，PS是转子位臵检测器。
控制单元的作用主要是把来自转子位臵检测器的信号进行分析，判明转子的真实位臵和转速后，按一定的控制策略产生控制信号，控制变频器输出三相电流的频率、幅值和相位大小，达到同步转速跟踪转子转速的目的。
既然自控式同步电动机的定子电流频率受转子转速控制，那么电动机的同步转速就受转子转速控制，那么如何实现变频调速呢？统一的电磁转矩公式如下所示：根据上式知道，控制好定子磁动势的大小和方位就可以控制转矩，继而可以控制转子转速。
由于电动机的三相定子电流和定子合成磁动势有严格对应关系，通过控制三相定子电流的幅值和相位，就可以控制转子转速。
因此，同步电机和异步电机的变频调速并不一样，同步电机并不是通过改变定子电流的频率来改变转子转速的。
3.3 同步电动机的无功调节忽略电枢电阻和磁饱和的影响，并假定调节励磁时原动机的输入有功功率保持不变，根据功率平衡关系可知，在调节励磁前后，发动机的电磁功率和输出的有功功率应近似保持不变，即由于电网电压和发电机的同步电抗均为定值，因此可以得到：隐极同步电动机的等效电路如图4所示。
隐极同步电机的电压方程为由公式6和公式7可得到改变励磁时隐极同步电动机的向量图如图5所示（电枢电阻和磁饱和忽略不计）。
由上图可知，改变励磁时，的端点将落在水平线上，的端点将落在铅垂线上。
若励磁为“正常励磁”，激磁磁动势为，和同相位，则电动机的功率因数 =1，如图5实线所示。
激磁电动势的有效值为：其中，为基波绕组因数，为主磁通量。
若增大励磁，增大，随之增大，移动至，如图5的点线所示，此时变为，相位超前于，其值较正常励磁时大，电机便处于“过励”状态，功率因数为超前，功率因数角，因此，电动机处于发出无功功率状态；反之，若减小励磁，减小，使激磁电动势减小到，如图5中点划线所示，此时变为，相位滞后于，其值也比正常励磁时大，电机处于“欠励”状态，功率因数为滞后，功率因数角，因此，电动机处于吸收无功功率状态。
在稳态下，通过改变励磁电流，可使电动机在任一特定负载下的功率因数达到1，甚至变成超前，这是同步电动机的主要优点。
4．结论感应电机的结构简单、制造方便、价格便宜、运行可靠、维护工作量少，因此，在生产生活广泛应用，但是感应电机功率因数低是其难以克服的缺陷，尤其在空载时，功率因数仅为0.1-0.2，大范围的使用异步电机使电网的功率因数很低，从而使电网电压下降，影响各种用电设备。
而同步电机功率因数可调是其宝贵的优势，稳态时可以控制电机在功率因数为1的情况下运行。
在异步电机的磁场定向控制系统中，磁通控制取决于转子电阻参数，而该电阻随温度变化，而同步电机激磁电流是单独控制的，电机磁通不随温度变化，故同步电机的转矩控制精度高。
在铁路的牵引传动领域，功率比较大，在同功率等级下，由于异步电机功率因数低于同步电机，视在功率高于同步电机，故异步电机调速的变换器容量比同步电机大。
由于永磁同步电机的出现，同步电机使用更为广泛，永磁同步电机体积小，重量轻，可以安装在转向架内，降低了列车的重心。
由于其完全封闭，可以防止赃物进入，增加运行可靠性。
法国的高速列车TGV一直是采用同步电机牵引，而新一代AGV采用永磁同步电机牵引，可以看到同步电机的发展有着良好的前景。