一、調速電機的功能
調速電機的功能要在柴油機所規定的轉速比范圍之內，能伴隨著柴油機外部負載變化而調節供油量，以維持柴油機轉速比基本穩定。針對柴油機來講，更改供油量僅需旋轉柴油泵的柱塞泵就可以。伴隨著供油量增加，柴油機的功率轉距都相對應擴大，反之降低。
柴油機推動其它工作機械設備（如發電機、離心水泵等）時，與其輸出扭矩和工作機械設備擺脫工作阻力所需要的轉距（阻力矩）相同，則工作中處在平衡狀態（轉速比基本穩定）。如阻力矩超出輸出扭矩，則柴油機轉速比將下降，如無法達到一個新的平穩工作狀況，則柴油機將停止運行。當輸出扭矩超過阻力矩時，則轉速比將上升，如無法達到一個新的均衡，則轉速比將不斷攀升，會出現“飛馳”安全事故。因為工作機械阻力矩也會隨著工作概況變化而經常轉變，作業人員是沒有辦法立即靈巧地調整供油量，使柴油機輸出扭矩和外界摩擦阻力相匹配的，那樣，柴油機的轉速就容易出現強烈的變化，進而影響工作中機械設備的正常工作。因而，工程機械設備如生產發電用柴油機應設置調速電機。除此之外，因為柴油機柴油泵自身的功能特點，在待速工作的時候不易長期保持，但在高速時也容易超速行駛運行乃至“飛馳”，因此在柴油機上必須安裝調速電機，以保證其息速平穩并防止高速時發生“飛馳”狀況。
二、調速電機的類型
1、依據調速電機驅動機構的差異歸類
可以分為腳踏式、油壓式、氣動和電子式四種。
①腳踏式調速電機
腳踏式調速電機的檢測部件為飛塊或飛球，立即促進執行器。結構緊湊，工作可靠，廣泛運用于中、低功率柴油機上。
②油壓式調速電機液
手動式調速電機一般用飛塊作磁感應元器件，促進操縱活塞桿控制液壓伺服器。這類調速電機的檢測元器件比較小，通用性強，可以用少數幾種尺寸系列達到幾十到過萬大馬力（1大馬力＝75kg·m/s＝0.735kW）柴油機的配套規定。性能穩定，調整精確度高（平穩調速度可去零），驅動力大，有利于完成柴油機的自動控制系統。但構造繁瑣，工藝標準高，因而，適用功率大的柴油機。
③氣動調速電機
氣動調速電機是運用閥片磁感應進氣口真空泵度的變化，進而推動執行器。這類調速電機結構緊湊，低速時敏感度比較高，但是因為進氣口配有溢流閥增強了進氣口摩擦阻力，輸出功率明顯下降。因而，只是針對低功率柴油機，目前采用很少。
④電子式調速電機
電子式調速電機就是將柴油機轉速的轉變轉化成用電量轉變，經取樣放大后控制其執行器。這類調速電機可以從柴油機轉速比造成很大變化以前調節供油量，得到非常高的調整精密度，完成沒有錯并列運行。現階段，主要運用于柴油發電機組。
2、依照調速電機起作用的轉速比范疇歸類
可分為單程序、兩方面式及全程序三種。
①單程序調速電機
單程序調速電機只在某一個轉速比（一般為校準轉速比）時起到作用。它適用于規定轉速比相對穩定的柴油機，如推動發電機、空壓機、離心水泵等柴油機。
②兩方面式調速電機
兩方面式調速電機只能在柴油機待速和校準轉速比二種前提下起到作用，主要運用于車輛，以維持待速收入穩定并防止高速時“飛馳”。別的工作狀況則是由作業者控制油門踏板來調整供油量。
③全過程式調速電機
全過程式調速電機要在柴油機最高轉速范圍之內均起到作用。配有這類調速電機工作機械設備，作業人員根據實際情況挑選任一轉速比后，調速電機既可以自動的使柴油機保持在該轉速下工作中。這不但大大改善了操作人員在負載轉變經常條件下的勞動環境，并且也提升了工作效能和生產效率。因而，大部分工程機械設備都使用這種調速電機。
三、腳踏式調速電機的主要工作基本原理
1、基本上構成
調速電機要能夠根據外部負荷的轉變，靈巧地調整供油量，以維持轉速的平穩。它需要具備兩個核心一部分：磁感應元器件與執行器。
（1）磁感應元器件用以磁感應外部負荷的轉變。當柴油機外界負載發生變化時，因為供油量與負載不匹配，最先造成轉速的轉變。負載提升的時候會使轉速比降低，負載減少則轉速上升。因而磁感應元器件必須能靈巧的感覺到轉速比的變化，并及時將感覺到的信號傳導給執行器。
（2）執行器用以依據磁感應元器件傳達的數據信號隨之調整供油量。當柴油機負載增大而轉速比降低時，執行器應以供油量提升，以便轉速比回升到原始轉速比。當負載減少而轉速比升高時，則執行器應減少供油量，以便轉速比下降至原始轉速比。
2、原理
（1）單程序調速電機
如下圖1所示為一種單程序調速電機的工作原理圖。傳動系統盤1由柴油機傳動軸推動轉動。在傳動系統盤與推力盤5中間布局了一排飛球。飛球在傳動系統盤的推動下伴隨著一起轉動。飛球因為受到向心力的功效而往外飛開。傳動系統盤的徑向部位是一定的，而推力盤則滑套在支撐軸上，還可以沿徑向滾動。變速扭簧以一定的軸向力壓著推力盤上。推力盤上裝有傳動系統板，傳動系統板則和提供的油支撐桿相接。當推力盤移動時，是指通過傳動系統板與提供的油支撐桿使柱塞泵旋轉，以改變供油量。傳動系統板向偏移時，供油量降低。
以上調速電機的檢測部件為飛球，執行器為推力盤及傳動系統機等。當外界負載轉變造成轉速比發生變化時，飛球的向心力隨后更改。因向心力與轉速的平方米正相關，故飛球能較靈巧地磁感應轉速的轉變。飛球的向心力作用到推力盤上，從而產生徑向作用力F，驅使推力盤向右移動。因為推力盤右邊功效有變速彈簧的彈力Fp，因而推力盤位置在于兩力是不是均衡。
柴油機單程式調速器工作原理
調速電機的工作過程如下所示：
當柴油機工作的時候，傳動系統盤及飛球便被傳動軸推動轉動。如飛球所形成的徑向力Fa低于變速彈簧彈力Fp時，推力盤還是處于最左的部位。這時候調速電機并未起緩沖作用。當傳動軸轉速比升高到用勁Fa與Fp相同時，這時傳動軸轉速比為調速電機逐漸起作用的轉速比。顯而易見，變速彈簧的軸向力F。越多，起作用的轉速比越大；反之低。
若柴油機在調速電機起到作用轉速比（Fa＝Fp）下工作的時候，外部負載減少，傳動軸轉速比將升高，飛球作用到推力盤里的徑向作用力將擴大（Fa＞Fp），促進推力盤偏移并縮小變速扭簧。而傳動系統板則使提供的油支撐桿向供油量減小的方向移動，使轉速比減少，Fa減少，以滿足外部負荷的轉變。變速扭簧被壓縮的與此同時彈性Fp也不斷增加，因而推力盤將于F′a＝F′p時做到一個新的平穩，而供油量也和減少的負荷相匹配。如外部負載再次減少，轉速比則不斷攀升，飛球將導致推力盤和傳動系統板將提供的油支撐桿向偏移，當外界負載為零時，調速電機將提供的油支撐桿挪到最少供油量部位，柴油機處在最大高轉速轉速下工作中。
總的來說，機械設備單程序調速電機工作原理可歸納為以下三點。
①磁感應元器件根據向心力來磁感應柴油機轉速的轉變。當負載減少、轉速比提高時，其向心力擴大，依靠向心力的徑向作用力促進提供的油支撐桿減少供油量。當負載擴大、轉速比降低時，其向心力減少，變速扭簧將有助于提供的油支撐桿提升供油量。
②調速電機起作用的轉速比由變速彈簧的彈力來決定的。
③調速電機并不是使發動機轉速持續保持不會改變，反而是使發動機轉速隨負載轉變的變化被人控制在允許的情況下。
（2）兩方面式調速電機
如下圖2所示為一種兩方面式調速電機的工作原理圖。這類調速電機可以從二種轉速比（低速檔和校準轉速比）下起到作用。其主要特點是變速扭簧由二根構成，外變速扭簧很長，但是其剛度較差；內變速扭簧比較短，但剛度強。外彈簧的軸向力小又內彈簧的軸向力大。在沒有工作的時候兩扭簧中間保持一定距離。除此之外，提供的油支撐桿既可以由調速電機控制，又可以由作業者完全控制。
圖2 柴油機兩極式調速器工作原理圖
兩方面式調速電機工作狀況如下所示：
當柴油機未工作的時候，外變速扭簧將提供的油支撐桿引向供油量較大位置。當柴油機啟動時，轉速上升，因外扭簧軸向力較小剛度弱，飛球就可以促進提供的油支撐桿向減少供油量的方向移動。當轉速比升到某一定轉速比nd時，推力盤3和內彈簧座相接觸。這時候，因為內扭簧軸向力大且剛度強，因此即使轉速比再次上升，飛球的向心力仍無法促進內彈簧座挪動。但這時如因為外部負載轉變使轉速比小于nd時，外變速扭簧就可以促進提供的油支撐桿偏移提升供油量，以維持柴油機可以從n。轉速下穩定的工作。nd即是最少高轉速轉速比。當柴油機轉速比升到校準轉速比時，飛球向心力明顯上升，其徑向作用力和內、外彈簧彈力相態。如果這時候轉速比稍稍升高，推力盤即側壓內、外扭簧，使供油量降低，他們的工作情況和上述情況單程序調速電機同樣。
在轉速比nd與校準轉速比中間，調速電機失靈，由作業者根據需求調整供油量并實現柴油機轉速的基本穩定。
（3）全過程式調速電機
圖3為一種全過程式調速電機的工作原理圖，特點是變速彈簧的彈力需要由作業者在一定范圍內進行調整。因而，調速電機起作用的轉速比也相應地在一定范圍內轉變。
由作業者操縱的控制臂的下端與變速扭簧軸座相接觸。當控制臂順時針方向晃動時，變速扭簧被卡緊，彈性擴大，使調速電機起作用的轉速比提高。當控制臂與額定轉速定位螺絲碰撞時，起作用的轉速比達到最大。一般該轉速比為校準轉速比。或者將螺絲往外撤出，則起作用的轉速比上升，擰入則減少。或者將控制臂反方向晃動，則變速扭簧釋放壓力，起到作用轉速比減少。當控制臂下方與待速定位螺絲碰撞時，調速電機即在最少高轉速轉速下起到作用，以維持待速收入穩定。
圖3 柴油機全程式調速器工作原理圖
由以上剖析由此可見，配有全過程式調速電機的柴油機，作業者根據轉動控制臂，更改變速彈簧的彈力，來實現更改柴油機最高轉速的效果，而柴油機的供油量則是由調速電機依據外部負荷的轉變自動的進行控制。這便減輕了作業者在負載轉變經常時候的焦慮不安工作，并且也降低了成本。
全過程式調速電機也可以采用二根或多條變速扭簧。一般外扭簧較差，并有軸向力；內扭簧則極強，呈自由狀態（這是與兩方面式調速電機最大的不同）。柴油機在低轉速工作的時候，外扭簧起到作用。伴隨著轉速的上升，內扭簧也開始運動，以適應不同轉速比范圍之內調速電機特性對扭簧剛度的不同要求。
