变频调速基于 n=60f1(1-s)/p，即改变定子供电频率 f1 可改变电动机同步转速 n。为保持调速时电动机最大转矩 M_m 不变，要求定子供电电压相应调节以维持磁通恒定。根据定子电压 U1 与定子供电频率 f1 的不同比例关系，有不同的变频调速方式。图1-13 为变频调速时异步电动机机械特性。

（1）保持 U1/f1=常数的比例控制方式。该方式下只要 U1 与 f1 成比例改变即可维持恒磁通、实现变频调速。但低频时定子阻抗相对定子漏抗不能忽略，最大转矩随频率降低而减小、启动转矩也减小。图1-13 曲线 4、5 为低频时理想曲线，1、2 为实际曲线。

（2）保持最大转矩 M_m 为常数的恒磁通控制方式。为保持 M_m 不变，需随 f1 降低适当提高 U1。

（3）保持恒功率的控制方式。当 f1>f1e（定子工频）时若仍维持 U1/f1=常数势必使 U1 超过定子额定电压 U1e（不允许），故 f1>f1e 时定子电压不再升高、保持 U1=U1e，此时可近似视为恒功率调速。图1-13 曲线 6 为 f1>f1e 时理想曲线、3 为实际曲线。

图1-13 异步电动机变频调速时的机械特性

额定频率 f1e 以下时图1-13 机械特性曲线 7、8、9 中互相“平行”部分调速范围很宽、可适应不同大小负载。所调频率过小时（f1<<f1e）为曲线 1、2，电动机负载能力变小、只能满足小负载转矩、不能满足稍大负载转矩；若工艺要求低速甚至超低速运行而负载过大，则需对变频器转矩提升功能设置以满足生产需求。所调频率高于 f1e 时电动机实际机械特性变差、负载能力降低（图1-13 曲线 6 曲线部分 3），此时变频器由恒转矩工作状态变为恒功率工作状态（如图1-14）。

图1-14 恒转矩和恒功率调速时的机械特性

随频率（转速）升高，转矩逐渐下降；实际应用中调到额定频率以上的情况很少遇到、有时也不允许。变频器输出同一频率、因负载转矩变化（不同）使电动机实际转速存在偏差。