參照圖6-1的定子等值電路，可推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子等值電路如圖6-19所示。圖a)和圖b)分別對應(yīng)轉(zhuǎn)子視為不動和轉(zhuǎn)動的情況。根據(jù)電機學原理，當給交流電機加上交流電壓后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，根據(jù)電磁定律，有：
(6.12)
式中: f --氣隙中磁通量；--轉(zhuǎn)矩常數(shù)；--轉(zhuǎn)子漏感抗；
--轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)。
如設(shè)電動機轉(zhuǎn)子不動時產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為（漏感抗為），當電動機以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)起來以后，有 ，，轉(zhuǎn)子電流為：
(6.13)
當轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻時，，可以忽略，由上式解出：
(6.14)
由于近似與負載成正比，因此對于固定負載為常數(shù)。則轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻值成正比，調(diào)整轉(zhuǎn)子電阻的大小，即調(diào)整了轉(zhuǎn)差率，進而得到不同的轉(zhuǎn)速。這就是串電阻調(diào)速的原理。
對于轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速電路，如不串聯(lián)電阻，而引入一頻率和轉(zhuǎn)子電勢頻率相同，而相位相反的外加電勢(見圖6-20)，則有下式存在：
(6.15)
由于反相位電勢的串入，引起轉(zhuǎn)子電流的減小，而電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為，的減小使電動機的轉(zhuǎn)矩值亦相應(yīng)減小，出現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，穩(wěn)定運行條件被破壞，使電動機轉(zhuǎn)差率s增大。由式(6-15)可知，回升，m亦回升，一直到電動機轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩相等、達成新的平衡時減速過程結(jié)束。當系統(tǒng)平衡時，m=，而、f、基本為常數(shù)，因此對固定負載，、為常數(shù)。如忽略式(6-15)分母中的s，則有s-=常數(shù)。于是改變外加電勢就可改變轉(zhuǎn)差率s，使電動機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，從而實現(xiàn)調(diào)速。這就是所謂低同步(或稱次同步、欠同步)串級調(diào)速的基本原理。
如引入的與轉(zhuǎn)子電勢同相位、則可得到高于同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速，這就是所謂超同步串級調(diào)速的基本原理。