由于直流電動(dòng)機(jī)具有低轉(zhuǎn)速大力矩的特點(diǎn)，是交流電動(dòng)機(jī)無(wú)法取代的， 因此調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)速度的設(shè)備具有廣闊的應(yīng)用天地。

直流電動(dòng)機(jī)分為有換向器和無(wú)換向器兩大類。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)最早采用恒定直流電壓給直流電動(dòng)機(jī)供電，通過(guò)改變電樞回路中的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡(jiǎn)單易行、設(shè)備制造方便、價(jià)格低廉；但缺點(diǎn)是效率低、機(jī)械特性軟，不能得到較寬和平滑的調(diào)速性能。該法只適用在一些小功率且調(diào)速范圍要求不大的場(chǎng)合。

30年代末期，發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn)才使調(diào)速性能優(yōu)異的直流電動(dòng)機(jī)得到廣泛應(yīng)用。這種控制方法可獲得較寬的調(diào)速范圍、較小的轉(zhuǎn)速變化率和平滑的調(diào)速性能。但此方法的主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)重量大、占地多、效率低及維修困難。近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，由晶閘管變流器供電的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已取代了發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，它的調(diào)速性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。特別是大規(guī)模集成電路技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的精度、動(dòng)態(tài)性能、可靠性有了更大的提高。電力電子技術(shù)中IGBT等大功率器件的發(fā)展正在取代晶閘管，出現(xiàn)了性能更好的直流調(diào)速系統(tǒng)。

直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式如下：n=（U-IR）/Kφ，其中U為電樞端電壓，I為電樞電流，R為電樞電路總電阻，φ為每極磁通量，K為電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。

直流電動(dòng)機(jī)有三種調(diào)速方法

1 、降低電樞電壓調(diào)速　　基速以下調(diào)速

2 、電樞電路串電阻調(diào)速

3 、弱磁調(diào)速 基速以上調(diào)速

各種調(diào)速成方法特點(diǎn)：

1 、降低電樞電壓調(diào)速，電樞回路必須有可調(diào)壓的直流電源，電樞回路及勵(lì)磁回路電阻盡可能小，電壓降低轉(zhuǎn)速下降，人為特性硬度不變、運(yùn)行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可無(wú)級(jí)調(diào)速。

2 、電樞回路串電阻調(diào)速，人為特性是一族 過(guò) n 。的射線，串電阻越大，機(jī)械特性越軟、轉(zhuǎn)速越不穩(wěn)定，低速時(shí)串電阻大，損耗能量也越多，效率變低。調(diào)速范圍受負(fù)載大小影響，負(fù)載大調(diào)速范圍廣，輕載調(diào)速范圍小。

3 、弱磁調(diào)速，一般直流電動(dòng)機(jī)，為避免磁路過(guò)飽和只能弱磁不能強(qiáng)磁。電樞電壓保持額定值，電樞回路串接電阻減至最小，增加勵(lì)磁回路電阻 Rf ，勵(lì)磁電流和磁通減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨即升高，機(jī)械特性變軟。 轉(zhuǎn)速升高時(shí)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為額定值，則電動(dòng)機(jī)功率將超過(guò)額定功率，電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行、這是不允許的，所以弱磁調(diào)速時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，負(fù)載轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小，屬恒功率調(diào)速。 為避免電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組受離心力過(guò)大而撤開(kāi)損壞，弱磁調(diào)速時(shí)應(yīng)注意電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不超過(guò)允許限度。

直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n和其他參量的關(guān)系可表示為

由式1可以看出，式中Ua、Ra、Ф三個(gè)參量都可以成為變量，只要改變其中一個(gè)參量，就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以直流電動(dòng)機(jī)有三種基本調(diào)速方法：

（1）改變電樞回路總電阻Ra；；

（2）改變電樞供電電壓Ua；

（3）改變勵(lì)磁磁通Ф。

1. 改變電樞回路電阻調(diào)速

各種直流電動(dòng)機(jī)都可以通過(guò)改變電樞回路電阻來(lái)調(diào)速，如圖1（a）所示。此時(shí)轉(zhuǎn)速特性公式為

圖1（a） 改變電樞電阻調(diào)速電路 圖1（b） 改變電樞電阻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性 當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，隨著串入的外接電阻Rw的增大，電樞回路總電阻R=（Ra+Rw）增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就降低。其機(jī)械特性如圖1（b）所示。Rw的改變可用接觸器或主令開(kāi)關(guān)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這種調(diào)速方法為有級(jí)調(diào)速，調(diào)速比一般約為2：1左右，轉(zhuǎn)速變化率大，輕載下很難得到低速，效率低，故現(xiàn)在已極少采用。