实际生产中，对机械设备常有多种速度输出的要求，通常采用单速电动机时，需配有机械变速系统以满足变速要求。当设备的结构尺寸受到限制或要求速度连续可调时，常采用多速电动机或电动机调速。
得出三相异步电动机的调速可使用改变电动机定子绕组的磁极对数，改变电源频率或改变转差率的方式。
三相笼型电动机采用改变磁极对数调速。当改变定子极数时，转子极数也同时改变。笼型转子本身没有固定的极数，它的极数随定子极数而定。电动机变极调速的优点是，它既适用于恒功率负载，又适用于恒转矩负载，线路简单，维修方便；缺点是有级调速且价格昂贵。
改变定子绕组极对数的方法如下。
1）装一套定子绕组，改变它的连接方式，得到不同的极对数。
2）定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组。
3）定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕组本身又可以改变它的连接方式，得到不同的极对数
可编程控制器（Programmable Controller，PC）是新一代的工业控制装置，是工业自动化的基础平台。目前已被广泛应用到石油、化工、电力、机械制造、汽车、交通等各个领域。早期的可编程控制器只能用于进行逻辑控制，因此被称为可编程逻辑控制器（Program⁃mableLogic Controller，PLC）。随着现代技术的发展，可编程控制器用微处理器作为其控制的核心部件，其控制的功能也远远超过了逻辑控制的范围，于是这种装置被称为可编程控制器（Programmable Controller）简称为PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer，PC）相混淆，可编程控制器仍然被简称为PLC。2.1.1 PLC的产生
PLC产生之前，继电器控制系统广泛应用于工业生产的各个领域，起着的作用。随着生产规模的逐步扩大，继电器控制系统已越来越难以适应现代工业生产的要求。继电器控制系统通常是针对某一固定的动作顺序或生产工艺而设计的，它的控制功能仅局限于逻辑控制、定时、计数等一些简单的控制，一旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须重新进行设计、布线、装配和调试，造成时间和资金的严重浪费。另外继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差。为了改变这一现状，1968年美国大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需求，并能在竞争激烈的汽车工业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置。为此，拟定了10项公开招标的技术要求（GM10条）。
1）编程简单，可在现场修改程序。
2）维护方便，采用插件式结构。
3）可靠性高于继电器控制系统。
4）体积小于继电器控制柜。
5）可将数据直接送入管理计算机。
6）在成本上可与继电器控制柜竞争。
7）输入可以是交流115V。
8）输出是交流115V，2A以上，可直接驱动电磁阀等。
9）在扩展时，原系统只要很小变更。
10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。
根据这些要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上台PLC，并在美国通用汽车公司自动装配生产线上试用成功。这种新型的工控装置，以其体积小、可靠性高、使用寿命长、简单易懂、操作维护方便等一系列优点，很快就在美国许多行业里得到推广和应用，同时也受到了世界上许多国家的高度重视。1971年，日本从美国引进了这项新技术，并研制出了日本台PLC。1973年西欧一些国家也研制出了自己的PLC。我国从20世纪70年代中期开始研制PLC，1977年我国采用美国Motorola公司的集成芯片研制成功了国内台有实用价值的PLC。2.1.2 PLC的发展
可编程控制器（PLC）自问世以后就凭借其优越的性能得到了迅速的发展，现在PLC已经成为一种重要的也是应用场合多的工业控制器。
初的PLC限于当时元器件的条件及计算机的发展水平，主要由分立元件和中小规模集成电路组成，存储器采用的是磁芯存储器。它只能完成简单的开关量逻辑控制以及定时、计数功能。这时的PLC主要是被用作继电器控制装置的替代品，但它的性能要优于继电器，其主要优点包括体积小、易于安装、能耗低、简单易学等。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器在软件编程上采用和继电器控制电路相似的梯形图作为主要的编程语言。
20世纪70年代出现的微处理器使可编程控制器发生了巨大的变化。欧美及日本的一些厂家以微处理器和大规模集成电路芯片作为PLC的中央处理单元（CPU），使PLC增加了运算、数据传送及处理通信、自诊断等功能，可靠性也得到了进一步的提升。PLC成为了真正具有计算机特征的工业控制装置。70年代中后期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、更小的体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能以及极高的性价比奠定了PLC在现代工业中的地位。
20世纪80年代至90年代中期，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力等方面得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。这个时期PLC的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪90年代末期至今，可编程控制器的发展更加适应于现代工业的需要。从产品规模上来看，PLC会进一步向超小型及超大型方向发展；从控制能力上来看，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来看，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。2.1.3 PLC的定义
1987年国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）在可编程控制器草案中对可编程控制器做出如下定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
由PLC的定义可以看出，PLC具有和计算机相类似的结构，也是一种工业通用计算机，只不过PLC为适应各种较为恶劣的工业环境而设计，具有很强的抗干扰能力，这也是PLC区别于一般微机控制系统的一个重要特征，并且PLC必须经过用户二次开发编程才能使用。2.1.4 PLC的分类
PLC是根据现代化大生产的需要而产生的，PLC的分类也必然要符合现代化生产的需求。PLC产品的种类繁多，其功能、内存容量、控制规模、外形等方面均存在较大差异，型号规格不统一，还没有一个的统一分类标准，准确分类也是困难的。目前，一般按照控制规模、结构形式和实现的功能粗略地对PLC进行分类。
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（1）按PLC的控制规模分类
控制规模主要指PLC可控制的大I/O点数。通常而言，PLC能控制的I/O点数越多，其控制的对象就越复杂，控制系统的规模也越大。PLC按控制规模分，可以分为小型机、中型机和大型机3类。
①小型机
小型机的控制点数一般在256点以内，通常采用整体式结构，适用于机电一体化设备或各种自动化仪表的单机控制。如日本欧姆龙公司生产的CQM1、三菱公司生产的FX2和德国西门子公司生产的S7-200。这类PLC由于控制点数不多，控制功能有一定局限性。但它价格低廉，并且小巧、灵活，可以直接安装在电气控制柜内，很适合用于单机控制或小型系统的控制。
②中型机
中型机的控制点数一般在256～2048点之间，一般采用模块式结构，常用于大型机电一体化设备的控制。如日本欧姆龙公司生产的C200H、富士公司生产的HDC-100和德国西门子公司生产的S7-300。这类PLC由于控制点数较多，控制功能较强，有些PLC还有较强的计算能力，不仅可用于对设备进行直接控制，也可以对多个下一级的PLC进行监控，适用于中型或大型控制系统的控制。
③大型机
大型机的控制点数一般大于2048点，大型PLC使用32位微处理器，多CPU并行工作，并具有大容量存储器。均采用模块式结构，具有较强的网络通信功能，可用于大型自动化生产过程，组成分布式控制系统。如日本欧姆龙公司生产的C2000H、富士公司生产的F200和德国西门子公司生产的S7-400。这类PLC控制点数多，控制功能很强，有很强的计算能力。同时，这类PLC运行速度很高，不仅能完成较复杂的算术运算，还能进行复杂的矩阵运算，它不仅可以用于对设备进行直接控制，可以对多个下一级的PLC进行监控，还可以完成现代化工厂的全面管理和控制任务。
上述划分方式并不十分严格，也不是一成不变的。
（2）按PLC的结构分类
为了方便在工业现场安装，便于扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别。通常从组成结构形式上将PLC分为整体式和模块式两大类。
①整体式
整体式结构的PLC把电源、CPU、存储器和I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。控制点数不满足需要时，可再接扩展单元，扩展单元不带CPU，在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的连接，由基本单元和若干扩展单元组成较大的系统。整体式结构的特点是紧凑、体积小、成本低、安装方便，其缺点是各个单元输入与输出点数有确定的比例，使PLC的配置缺少灵活性，有些I/O资源不能充分利用。早期的小型机多为整体式结构。