一、电力机车调速的基本要求
电力机车无论采用何种调速方式，从运行的角度出发，下列基本要求都必须得到满足：
(1)宽广的调速范围。只有具备宽广的调速范围才能满足列车运行速度范围广的需要。
(2)冲击力小，牵引力变化平滑。速度调节应力求平稳，不间断牵引电动机的供电，并且有尽可能多的速度运行级，从而避免电流和牵引力的冲击。
(3)调速经济。在保证速度范围的情况下，附加设备要少，且无附加能量损耗。
(4)运行可靠，控制简单，操作方便。
二、电力机车的调速方式
1.具有直(脉)流牵引电动机机车的调速方法
直直型和交直型电力机车上采用直(脉)流牵引电动机。根据公式(1-2)可知机车的调速方案有下列几种：
(1)改变牵引电动机回路电阻∑R
在牵引电动机回路中串入起动调压电阻，通过改变电阻阻值的方法来调节机车的速度。因为牵引电机回路电压较高，电流较大，附加调节电阻的损耗使电机效率降低，所以用这种方法调速不经济;又因为起动调压电阻的调节是有级的，造成机车牵引力有冲击。因此，在大功率电力机车上不采用这种方法，而广泛采用改变牵引电动机的端电压以及削弱牵引电动机磁场的调速方法。
(2)改变牵引电动机的端电压UD。
直流电力机车的牵引电动机电源直接取自接触网，所以可以采用改变牵引电动机的组合方式(串联、串-并联、并联)来改变牵引电动机的端电压。这种调速方法无能量消耗，但只能做有级调节，且调速级有限(一般为2～3级)，还要配合相应的转换电路。
装有斩波器调速装置的直流电力机车，可对牵引电机的端电压进行连续、平滑的调节，且取消了起动电阻，因此，使机车起动特性大为改善。
在整流器电力机车上，接触网电压需经变压器降压和整流装置整流后，再供给牵引电动机，因而这种机车可用改变变压器一次侧、二次侧电压的方式进行有级调速，或者利用晶闸管整流元件，通过改变晶闸管控制角的方法来改变整流输出电压，从而进行平滑无级调速。
(3)改变磁通量Φ
这种方法在直流电力机车和整流器电力机车上都得到应用，即所谓的磁场削弱调速(这个问题将在第二节中专门讨论)。
无论调节电压或调节磁通量，都不产生附加的能量损耗，因而得到的速度级称为经济运行级。机车在经济运行级上可以长时间运行。
2.具有交流牵引电动机机车的调速方法
交直交型交流传动电力机车采用三相异步牵引电动机，其速度公式为;
(2-1)
式中 n——牵引电动机转子转速;
s——异步电动机的转差率;
p——定子极对数;
f——供电频率。
根据式(2-1)，可以采用下列方法进行机车调速;
(1)改变定子极对数;
(2)应用异步电动机的串接联接法;
(3)改变牵引电动机转子电路中起动电阻阻值;
(4)改变异步电动机的供电频率。
在以上几种方法中，(1)～(3)方法，由于存在各种问题而在实际中失去运用价值：
改变定子极对数使异步电机结构复杂，且换接电路过于复杂，以致丧失运用的可靠性;
异步电机串接联接法调速级数有限而无法实现宽广的调速范围;
改变电机转子回路起动电阻值，实行所谓串级调速。通常采用结构异常简单的鼠笼式异步电动机作牵引电动机，由于这种电机的转子绕组是“短路绕组”，因而无法再在转子上采取调速的措施;
所以实际上经济可行的方法就是改变异步电动机供电电源频率，即所谓的变频调速方法。由公式(2-1)可见，在磁极对数p一定的条件下，如果能平滑改变f，就可以平滑调节电动机的转速n。且f变化范围越大，异步电机调速范围也越宽广，这就可以满足机车牵引电动机转速从零到最大值的调速要求。但是对于异步电机，调频与调压是相联系的，输出电压应随着输出频率的改变而改变。随着大功率半导体器件的开发应用，近代交直交型电力机车已很好地解决了变频问题，使得机车的调速具有平滑无级的特性。
交交型交流传动电力机车采用三相同步牵引电动机，其调速方法和直流电动机的调速原理相同，只要改变电机端电压，即改变输入电机的功率，就可以调节电动机的转速，从而获得与直流电机相同的调速特性。同时，同步电机也可用调节激磁磁通的方法实现调速。在调节电机端电压或磁通时，必须调节电机端电压的频率，保证使该频率与绕组中产生的感应电势的频率相适应。因而，同步电机电力机车的调速必须采用自动调频的晶闸管调压变频器，同时在电机转轴上装置检测器，根据检测器送出的信号去控制晶闸管，以保证电机同步。