當年沒有變頻器的時候，基本上是直流電機調速系統(tǒng)的天下，阿波羅登月時候也要用精確的調速系統(tǒng)，甚至需要進行位置定位控制，當時也是使用了直流伺服來完成的。

如果上個世紀60年代以前，晶閘管都沒有誕生的時候，還是通過發(fā)電機來帶動直流電機進行調速的，調整發(fā)電機勵磁電流就可以控制發(fā)電機的輸出電壓，從而控制直流電機的轉速，這種調速系統(tǒng)可以在早期的《電機拖動》教科書上見到，只是笨重點而已。

但是調速范圍非常寬，扭矩大，而且穩(wěn)定可靠，另外直流調速的理論已經(jīng)非常成熟了，早期的電動汽車上都用這種調速系統(tǒng)。

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一、直流電機調速系統(tǒng)

這里說到的直流電機，當然說的是有刷直流電機，因為電機的磁場和電樞線圈是分開獨立控制的，而且正交90°，并沒有耦合問題，當勵磁電流保持恒定的時候，定子勵磁繞組磁鏈是不變的。

二、電機扭矩=勵磁繞組磁鏈*電樞電流

所以只要調整電樞電流的大小，就可以直接實現(xiàn)對電機精確的轉矩控制，能輕易滿足恒轉矩的控制要求，這也是直流電機調速系統(tǒng)低速扭矩非常良好的根本原因。

對于直流電機的調速，轉速n=（電樞電壓U-電樞電流I*電樞內阻R）/常數(shù)Kφ，

因為直流電機的內阻R非常小，所以轉速n≈電樞電壓U/常數(shù)

電樞電壓U幾乎和轉速n成正比例關系，這也是直流電機調速通過發(fā)電機調壓都能滿足控制重要原因。

后來可控硅等器件發(fā)明出來了，通過全控橋或者半控橋，直接可以讓交流電變成可控的直流電，電壓大小可以任意快速可調，這樣用來控制控制直流電機的電樞電壓大小，從而改變電機的轉速。

控制理論發(fā)展起來后，還對直流電機使用了串級系統(tǒng)來調速，也就是速度環(huán)在外邊，速度偏差作為電流環(huán)的給定，電流環(huán)做為內環(huán)，兩個環(huán)都使用PID調節(jié)器來完成控制，響應快，精度高，扭力大，調速范圍寬。

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除了恒扭矩調速外，還可以通過減少勵磁電流來降低勵磁磁通的方法來讓直流電機運行在恒功率區(qū)域，這樣扭矩是隨著轉速的增加而減少，功率不變，但是可以擴寬調速范圍。

實際上，今天的變頻器調速的矢量控制模式，就是模仿直流電機的調速方法來進行的，而且效果還沒有直流調速系統(tǒng)的理想。只是因為有刷直流電機碳刷磨損厲害，維護麻煩，而且電機制造成本貴等因素，才逐步讓有刷直流電機調速系統(tǒng)退出了市場。即使這樣，很多小功率的電機依然使用直流調速系統(tǒng)，畢竟價格有優(yōu)勢，而且性能比較好。