高压电机调速技术主要可分为以下几类，各自的调节原理和操作方法如下：

一、变频调速（主流技术）

• 原理： 通过改变电机供电电源的频率（f） 和电压（U）（保持V/f比值恒定或更精确控制），改变电机同步转速（nₛ = 60f/p），实现无级调速。
• 调节方法：
  1. 安装变频器： 在电机电源前级安装高压变频器（常用拓扑有单元串联多电平、三电平等）。
  2. 设定目标转速/频率： 通过变频器的操作面板、上位机软件或外部模拟量（4-20mA/0-10V）/数字量信号设定所需运行频率。
  3. 控制启停/加减速： 设置启动曲线（如S曲线）、加速/减速时间。
  4. 选择控制模式：
     • V/f控制： 简单经济，适合风机、水泵等（恒转矩或变转矩负载）。
     • 矢量控制（含无传感器矢量控制/SVC）： 动态响应快、转矩控制精确，适合轧机、提升机等。
     • 直接转矩控制（DTC）： 转矩响应极快。
• 优点： 调速范围宽、效率高、精度高、可软启停、节能（尤其变转矩负载）。
• 缺点： 初期投资高，产生谐波（需滤波器），dv/dt可能影响绝缘（需滤波器或专用电机）。

二、液力耦合器调速（机械类）

• 原理： 在电机（恒速）与负载间安装液力耦合器。通过改变耦合器内工作油液量或压力，调节输出轴转矩和转速，实现滑差调速（有速度损失）。
• 调节方法：
  1. 调整导杆/勺管位置： 手动或电动调节，控制工作腔充油量。油多则传递转矩大，转速接近电机转速；油少则转矩小、转速低。
  2. 控制油系统压力： 调节供油压力（较少用）。
• 优点： 结构简单、隔离振动，可空载启动电机。
• 缺点： 调速范围有限（约30-97%），效率随转速下降（滑差功率转化为油热能，需冷却）、维护量大（油系统）。

三、内反馈串级调速（绕线电机专用）

• 原理： 特殊绕线式异步电机（定子有功率绕组+控制绕组）。转子整流后，通过逆变器将滑差功率反馈至定子控制绕组，调节等效转子电阻，改变转速。
• 调节方法：
  1. 改变逆变角（β）： 通过控制设备改变逆变器的触发导通角度，调节反馈能量，从而改变电机转速。
• 优点： 效率较高（滑差功率回馈），调速性能较好。
• 缺点： 需特殊电机，控制较复杂，应用范围窄，调速范围中等（约50%以上）。

四、转子串电阻调速（绕线电机专用）

• 原理： 绕线转子回路串联可变电阻。增大电阻使机械特性变软，相同负载下转速降低。
• 调节方法：
  1. 切换电阻箱： 手动或接触器自动分级短接/接入电阻（有级调速）。
  2. 使用液体电阻： 改变极板间距调节阻值（可实现较平滑无级调速）。
• 优点： 设备简单、成本极低、技术成熟。
• 缺点： 效率低（转差功率消耗在电阻上发热），调速不平滑（有级）、范围窄（低速时效率极低），维护量大。

五、变极对数调速（简单应用）

• 原理： 改变电机定子绕组极对数（p），改变同步转速（nₛ = 60f/p）。需专门设计的多速电机（如2/4极，2/4/8极）。
• 调节方法：
  1. 切换绕组连接方式： 通过接触器改变绕组接线（如△/YY），实现1~3档固定转速。
• 优点： 控制简单、可靠性高、效率高（无附加损耗）。
• 缺点： 有级调速（只能几档速度），电机成本较高。

六、定子调压调速（较少用于高压）

• 原理： 改变定子供电电压（U），改变电机输出转矩，在负载转矩不变时转速变化（需闭环控制稳定）。
• 调节方法：
  1. 高压晶闸管软启动器/调压器： 通过改变晶闸管导通角调节输出电压。
  2. 串联电抗器/饱和电抗器： 调节阻抗分压（效率低，较少用）。
• 优点： 可软启动，平滑调速（需闭环）。
• 缺点： 效率低（尤其低速时），发热严重，调速范围窄（风机类负载稍宽），对电机转矩特性要求高（需高转子电阻）。

总结对比表

当前主流选择：

• 变频调速 已成为高压电机调速的首选，尤其在风机、水泵、压缩机等需精确控制或节能的场合。
• 液耦调速 在部分旧有改造或简单调速需求中仍有应用。
• 串电阻调速 仅用于对效率要求不高且预算受限的场合（如起重机）。
• 变极调速适用于只需要有限几种固定转速的应用。
• 内反馈串级 和 定子调压 在新项目中应用较少。

选择时需综合考虑负载特性、调速范围精度要求、投资预算、运行成本（能效）和维护等因素。