关于异步交流电机的调速方法图解
异步电动机的转速主要由同步转速决定，而在正常运行时，其转差率S都很小。对于一般的异步电动机，其转速n可表达为n=n1（1-S），其中n1为同步转速。从公式n1=60f1/P我们可以看出，当电源频率f1不变时，改变定子绕组的极对数P，就可以改变同步转速n1，从而实现对电机转速的调节。这种调速方法只能实现有限级别的转速变化，无法实现平滑调速。
变极电动机通常采用鼠笼式转子，因为这种转子的极数能随着定子极数的改变而自动变化，确保定、转子磁场的极数相等，从而产生稳定的电磁转矩。对于绕线式转子，改变定子极数时，需要相应调整转子绕组的接法，这相对较为不便。
为了实现定子具有两种极对数，一种简单的方法是使用两套极对数不同的定子绕组，但这并不经济，只在特定情况下使用。更理想的方案是只安装一套定子绕组，通过改变绕组的接法来获得多种极对数，即所谓的单绕组变极。对于倍极比情况，单绕组变极已被广泛应用。随着技术的发展，非倍极比以及三速等多级调速的单绕组变极也得到了广泛应用。
变频调速是一种更为灵活的调速方式。当电源的频率f1改变时，同步转速n1与频率成正比变化，因此改变电源频率就可以实现对异步电动机转速的平滑调节。变频调速的控制方式多样，包括U/f控制、转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制等。
在变频调速系统中，U/f控制是一种基础的控制方式，旨在得到理想的转矩-速度特性。转差频率控制是一种直接控制转矩的方式，它根据电动机的实际转速和希望的转矩来调节变频器的输出。矢量控制则通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以实现精确控制电动机的转矩。而直接转矩控制则利用空间矢量坐标的概念，直接在定子坐标系下控制电动机的磁链和转矩。
还有一种调速方法适用于绕线式异步电动机，即在转子回路中串入电阻。这种调速方式的物理过程和直流电动机在电枢回路中串电阻调速相似。
异步交流电机的调速方法多样，各有特点。在实际应用中，应根据电机的类型、使用场景以及性能需求来选择合适的调速方式。在变阻器开始调节电阻时，电动机的转速尚未来得及改变。随着电阻的增加，转子电流开始减小，进而电磁转矩也随之减小。电动机的转速开始缓慢下降。与此转子的电势逐渐上升，促使转子电流重新增加。这一过程将持续到转子电流与电磁转矩以及总负载转矩达到平衡状态，此时电动机将在较低的转速下稳定运行。
当调速电阻被串入转子回路时，如果电动机的总负载转矩保持不变，那么随着电阻的变化，电动机的转速将会从一个点转变到另一个点。相应地，转差率会从S1增加到S2，转速则从n1（1-S1）降至n1（1-S2）。随着调速电阻的增加，转速会进一步下降。
从转子回路串电阻调速曲线图（此处略去具体图形）可以看出，在一定的调速电阻变化范围内，调速范围的大小会随着负载的轻重而有所变化。如果在空载情况下进行调速，其调速范围实际上非常小，几乎无法达到预期的调速效果。
在恒转矩调速的过程中，从电磁转矩参数表达式（此处略去具体公式）我们可以看出，当恒转矩调速时，转差率s将随着转子回路总电阻的变化而成正比例地变化。也就是说，如果总电阻增加一倍，转差率也会相应增加一倍。通过等效电路的分析，我们可以发现，在恒转矩调速时，定、转子电流、输入功率、气隙磁场和电磁功率等参数保持不变，与转子回路串入电阻的大小无关。
这种调速方法存在一些明显的缺点。为了降低转速，需要在转子回路中串入更大的电阻，这会导致转子铜耗增加，从而降低电动机的效率。事实上，所减少的输出功率全部转化为调速电阻的铜耗。当在转子中加入电阻后，电动机的机械特性会变得较为柔软，即负载变化时转速将发生显著变动。这使得电动机的运行稳定性受到影响，不利于高精度控制的应用场景。这种调速方法在实际应用中需要谨慎考虑。
