为了深入理解同步与异步的区别及其工作原理，我们必须先来探究其背后的科学原理。
同步与异步之辨
“同步”概念解析
当定子电流所产生之旋转磁场与转子磁铁或电磁铁紧密结合时，双方速度同步协调，犹如共舞之伴，此即为“同步”之体现。
“异步”概念阐述
定子电生的旋转磁场在运转时，会借助其自身的“刷子”与转子进行互动，虽非完全同步，但通过摩擦产生的力量能带动转子运转，由此产生速度差异，即“转差率”，这便是异步电机的特点。
旋转磁场的起源
三相交流电的通入，是产生旋转磁场的关键。此磁场之旋转，为电机的工作提供了动力之源。
同步及异步的明确定义
在电机运行中，涉及到三个转速：定子磁场转速Smag、转子磁场转速Rmag以及转子机械转速Rmech。这三者的关系错综复杂，却又遵循一定的规律。
转子转速与转子磁场转速之间，存在一个正比例关系，这个比例系数便是极对数P。而同步与异步之分，正是由定子与转子磁场转速是否一致来界定。
当两者转速存在差异时，这个差异率即为转差率s。于是，当Smag等于（1-s）乘以Rmag时，便定义了异步电机的特性。反之，若无转差率，或s为0，则称为同步电机。
异步电机的独特之处
异步电机之所以存在转差率，其根源在于异步电机转子磁场的形成方式。电机定子通电后形成定子磁场，而转子上要形成磁场以与之相互作用。异步电机的转子上采用的是闭合的鼠笼结构。
由于通电导体会产生磁场，因此要想在鼠笼上产生电流及磁场，必须使鼠笼与定子磁场产生相对运动。这样，转子的磁场速度与定子磁场速度不同步，进而产生电流及转子磁场。
这一系列的过程最终形成了电机的综合气隙磁场，作用于定子上，推动电机运转。
电机的工作流程
简而言之，电机的工作流程如下：定子通电 -> 形成定子磁场 -> 定子磁场转动 -> 转子被动切割磁感应线 -> 鼠笼形成电流 -> 产生转子磁场 -> 形成气隙磁场 -> 与定子相互作用 -> 电机转动。