在空分设备中常用的电动机几乎全是三相交流电动机。三相交流电动机又分为异步电动机和同步电动机两大类。同步电动机的转速与电网的频率保持严格不变的关系，即:
n=60f/P
式中P--磁极对数；
f--电网频率，正常情况为50Hz；
n--电机转速，r/min。
例如，对两极(P=1)的同步电动机，同步转速为3000r/min；对四极电机，P=2，n= 1500r/min。而异步电动机的转速总要小于同步转速，它是靠其相位差产生转动力矩的。
异步电动机使用最为广泛。它由定子和转子两部分组成，并分别有定子及转子绕组。定子绕组由外包绝缘的铜(铝)导线制成。随着转子绕组不同，异步电动机又分为鼠笼式及绕线式两种。鼠笼式电动机转子绕组形式像个笼子，一般用浇铸而成。绕线式电动机转子绕组由包绝缘的导线制成，三相绕组每相末端引出一根导线接到滑环上。
鼠笼式电动机的结构简单、运转可靠、造价便宜、启动简单，使用得最多。但功率因数低。在空分设备中的液氧泵、水泵、鼓风机等功率较小的机械都用鼠笼式电动机。
绕线式电动机转子构造比鼠笼式电动机复杂。但它具备鼠笼式电动机没有的特性。在启动时转子线圈中串入电阻器或频敏变阻器，可使启动电流减小而启动转矩增大。调节转子串入的电阻值还可以调节电动机转速。绕线式电动机用在功率较大的空压机、氧压机上。
同步电动机的定子与异步电动机相同，只是转子铁芯上套有直流激磁绕组，它有两根引出线接到两个滑环上，由外界供给激磁直流电，以便形成恒定磁极。同步电动机的转速不随负载大小变化而变化。此外，它的电能利用率高，也就是功率因数高。同步电动机主要用在空气压缩机、氧气压缩机这种要求恒速的、功率较大的设备上。
