當(dāng)改變供電電源頻率f1時，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n1將隨著f1變化而變化，采用改變電源頻率的調(diào)速方法，稱為變頻調(diào)速。變頻調(diào)速可以平滑地調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，但是需要具有調(diào)頻兼調(diào)壓功能的變頻裝置。隨著電力電子學(xué)與電子技術(shù)的發(fā)展已出現(xiàn)了各種性能良好，工作可靠的變頻調(diào)速裝置，促進(jìn)了變頻調(diào)速的廣泛應(yīng)用。
若忽略定子漏阻抗壓降，有：
（1）
由上式可見，單一調(diào)頻，在定子端電壓u1不變情況下，用改變頻率的方法調(diào)轉(zhuǎn)速勢必引起氣隙磁通φm變化，使得電動機(jī)運行性能變壞。當(dāng)f1增加時，φm下降，最大電磁轉(zhuǎn)矩下降，km下降，電機(jī)得不到充分利用；當(dāng)f1下降時，φm上升，磁路過飽和，勵磁電流大大增加，cosφ1下降。為此，在改變頻率f1的同時必須改變端電壓u1，以保持氣隙磁通φm基本不變，并且希望能保持電動機(jī)過載能力km不變。
最大電磁轉(zhuǎn)矩為：
（2）
由于漏電抗的變化正比于頻率的變化，所以：
（3）
又因為tmax=kmtn，所以
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假設(shè)變頻后上式各物理量為 ，則變頻前后額定電磁轉(zhuǎn)矩之比的一般式為：
（5）
從上式可見，在保持km不變條件下的變頻調(diào)速，其定子電壓調(diào)節(jié)規(guī)律不僅與頻率有關(guān)，還與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。下面以三種不同負(fù)載性質(zhì)討論電壓隨頻率調(diào)節(jié)規(guī)律：
恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速
適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，例如驅(qū)動起重機(jī)、印刷機(jī)等場合下的調(diào)速，這時負(fù)載轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速變化而變化，故電機(jī)變頻調(diào)速前后額定電磁轉(zhuǎn)矩相等，即有，則:
（6）
若令電壓隨頻率作正比變化：
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則主磁通不變，電機(jī)飽和程度不變，電機(jī)過載能力km也不變。電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速前后性能都保持不變。
恒功率調(diào)速
適用于對恒功率負(fù)載的調(diào)速，它們的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，例如軋鋼機(jī)、卷紙機(jī)等，這時電機(jī)變頻調(diào)速前后它的電磁功率相等，即：
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則
（9）
由一般電磁轉(zhuǎn)矩公式可得：
（10）
若要維持主磁通不變，則要令：
（11）
則
（12）
電機(jī)過載能力隨頻率作正比變化
2）若要維持過載能力不變，km＝，則：
（13）
加到電動機(jī)上的電壓必須隨頻率的開方成正比改變，并且主磁通發(fā)生變化：
負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速平方成正比變化的調(diào)速
例如風(fēng)機(jī)、螺旋槳和泵類機(jī)械的調(diào)速，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩來源于流體的粘性摩擦阻力，這時代入式(14)，可得電壓調(diào)節(jié)規(guī)律為：
（14）
即加到電動機(jī)上的電壓必須按頻率的平方的正比關(guān)系改變。
變頻調(diào)速平滑性好，調(diào)速范圍廣，技術(shù)性能優(yōu)越．但需專用的變額電流，設(shè)備投資大，從而限制了應(yīng)用。近年來，可控硅技術(shù)迅速發(fā)展，促進(jìn)了變頻電源的發(fā)展，使變頻調(diào)速的應(yīng)用發(fā)展很快。