分析式（8-5）可知：异步电动机的机械特性与电动机的参数有关，也与外加电源电压U、电源频率f有关，将关系式中的参数人为地加以改变而获得的特性称为异步电动机的人为机械特性。改变定子电压U、定子电源频率f、定子电路串入电阻或电抗、转子电路串入电阻或电抗以及磁极对数等，都可得到异步电动机的人为机械特性。这就是异步电动机调速的原理。以下分别加以介绍。

1.改变定子绕组电压调速

这种调速方式实际就是改变转差率调速。降低电动机电源电压U时的人为特性，如当定子绕组外加电压为U_N、0.8U_N、0.5U_N时，转子输出最大转矩分别为T_a=T_max、T_b=0.64T_max和T_c=0.25T_max。可见，电压愈低，人为特性曲线愈往左移，如图8-2所示。

由于 和 ，所以当异步电动机的定子绕组电压降低时，起动转矩和临界转矩都会大幅度降低，而且机械特性会明显变软（所谓机械特性变软，就是指负载转矩增加时，电动机的转速降低增加；如果电动机机械特性变硬，指负载转矩增加时，电动机的转速不降低或降低很少）。运行时，如电压降低太多，会大大降低它的过载能力与起动转矩，甚至使电动机发生带不动负载或者根本不能起动的现象。

此外，电网电压下降，在负载不变的条件下，将使电动机转速下降，转差率s增大，电流增加，引起电动机发热甚至烧坏。可见，降压调速，会降低起动转矩和临界转矩，并会使电动机的机械特性变软，其调速范围缩小，所以它并不是一种理想的调速方法。

图8-2 三相异步电动机的电压调速时机械特性曲线

【例8-1】电动机运行在额定负载T_N下，使λ_m=2，若电网电压下降到70%U_N，求T_max。

【解】

2.定子电路接入电阻R₂或电抗X₂时的人为特性

在电动机定子电路中外串电阻或电抗后，电动机端电压为电源电压减去定子外串电阻上或电抗上的压降，致使定子绕组相电压降低，这种情况下的人为特性与降低电源电压时的相似，在此不再赘述。其机械特性曲线如图8-3所示。

图8-3 三相异步电动机的定子串电阻调速时机械特性曲线

3.转子电路串电阻调速

转子电路串电阻调速，也是变转差率调速。在三相线绕转子异步电动机的转子电路中串入电阻后如图8-4a所示，转子电路中的电阻为R₂+R_2r。

串电阻调速的特点：如图8-4b所示，串电阻后，临界转矩不变，但起动转矩增加；机械特性变软；低速时，调速范围缩小，是一种有级调速；转子电路串电阻调速的机械性能比定子串电阻要好，但这种调速方式仅用于绕线转子电动机的调速，如起重机的电动机。该方式在低速时，能耗高。

图8-4 三相异步电动机的串电阻调速时机械特性曲线

a)原理接线图 b)机械特性

4.改变磁极对数调速

在生产中，大量的生产机械并不需要连续平滑的调速，只需要几种特定的转速，如只要求几种转速的有级变速小功率机械，且对起动性能要求不高，一般只在空载或轻载起动，可选用变级变速电动机（双速、三速、四速）。

变级变速电动机的特点：体积大，结构简单；有级调速，调速范围小，最大传动比是4；用于中小机床，替代齿轮箱，如早期的镗床。但这种调速方式的使用在减少。

5.定子电源的变频调速

（1）恒转矩调速(www.daowen.com)

一般变频调速采用恒转矩调速，即希望最大转矩保持为恒值，为此在改变频率的同时，电源电压也要作相应的变化，使U/f为一个恒定值，这在实质上是使电动机气隙磁通保持不变。如图8-5所示，变频器在频率f₁和f₂工作时，就是恒转矩调速，这种调速方式中，保持U/f不变，临界转矩不变，起动转矩变大，机械硬度不变。又由于P=9.55.T_N.n，电动机的输出功率随着其转速的升高而成比例升高。

图8-5 三相异步电动机的变频调速时机械特性曲线

（2）恒功率调速

当工作频率大于额定频率（如f₃＞f）时，变频器是恒功率调速。保持定子绕组的电压U不变，但磁通 要减小，所以也叫弱磁调速由公式

可知，采用恒功率调速的时，随着转速的升高，电动机的输出转矩会降低，但机械硬度不变。可见，变频调速是一种理想的调速方式。这种调速方式将越来越多被采用，是当前交流调速的主流。

交流调速方式比较见表8-1。

表8-1 交流调速方式比较

【例8-2】某三相异步电动机，P_N=60kW，n_o=750r/min，n_N=725r/min，f₁=50Hz，λm=2.5，试绘出电动机的固有机械特性。

【解】（1）同步转速点A：

（2）额定运行Q_N点：

3）最大转矩点M：

4）起动点S：

将s=1时代入公式得：

电动机的固有机械特性如图8-6所示。

图8-6 电动机的固有机械特性