电机的种类大致分为三类：同步电机、异步电机以及直流电机。其中，同步电机和异步电机多与电网相连。这里我们首先对电机的原理进行简单的解释（对电机原理熟悉的读者可以跳过这部分）。
同步电机和异步电机都是交流电机，它们利用了三相交流电的一个有趣特性：当三个线圈像搅拌器那样布置，并分别加上abc三相电压时，每个线圈周围的空间就会产生与所加电压同频的旋转磁场。人们把线圈嵌入定子，在转子所在的空间就形成了旋转的磁场。
有了这个旋转的磁场，我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在旋转。如果转子是一个磁铁，那么它就会被这个虚拟磁铁带动，成为电动机。反之，如果转子带动那个虚拟磁铁，就变成了发电机。
接下来，我们深入探讨同步电机和异步电机的区别。同步电机有一个独立的转子磁场，其转速与定子的旋转磁场速度一致。这使得同步电机在设计上更为复杂，但也能更容易地调整其性能，如无功功率的调节。而异步电机的转子磁场是由定子产生的旋转磁场感应而来，其转速总是稍低于同步电机的转速。
在设计上，同步电机和异步电机的主要区别在于它们的转子结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组，需要外加励磁电源。而异步电机的转子则是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。
那么，为什么需要同步电机呢？在一些大型发电机的场合，同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位，即功率因数。而在电动机场合，异步电机则更为广泛使用。虽然异步电机的效率稍低，功率因数不如同步电机，但其简单、低成本、易于安装、使用和维护的优点使其受到广泛欢迎。
同步电机和异步电机各有其特点和优势。选择哪种电机要根据具体的应用场合和需求来决定。在大型发电机的场合或者需要调节功率因数的场合，通常会选择同步电机。而在一般的设备驱动场合，选择异步电动机就可以了。
