當(dāng)年沒有變頻器的時(shí)候，基本上是直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的天下，阿波羅登月時(shí)候也要用精確的調(diào)速系統(tǒng)，甚至需要進(jìn)行位置定位控制，當(dāng)時(shí)也是使用了直流伺服來完成的。

如果上個(gè)世紀(jì)60年代以前，晶閘管都沒有誕生的時(shí)候，還是通過發(fā)電機(jī)來帶動(dòng)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的，調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流就可以控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種調(diào)速系統(tǒng)可以在早期的《電機(jī)拖動(dòng)》教科書上見到，只是笨重點(diǎn)而已。

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

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一、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

這里說到的直流電機(jī)，當(dāng)然說的是有刷直流電機(jī)，因?yàn)殡姍C(jī)的磁場(chǎng)和電樞線圈是分開獨(dú)立控制的，而且正交90°，并沒有耦合問題，當(dāng)勵(lì)磁電流保持恒定的時(shí)候，定子勵(lì)磁繞組磁鏈?zhǔn)遣蛔兊摹?/span>

二、電機(jī)扭矩=勵(lì)磁繞組磁鏈*電樞電流

所以只要調(diào)整電樞電流的大小，就可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)精確的轉(zhuǎn)矩控制，能輕易滿足恒轉(zhuǎn)矩的控制要求，這也是直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)低速扭矩非常良好的根本原因。

對(duì)于直流電機(jī)的調(diào)速，轉(zhuǎn)速n=（電樞電壓U-電樞電流I*電樞內(nèi)阻R）/常數(shù)Kφ，

因?yàn)橹绷麟姍C(jī)的內(nèi)阻R非常小，所以轉(zhuǎn)速n≈電樞電壓U/常數(shù)

電樞電壓U幾乎和轉(zhuǎn)速n成正比例關(guān)系，這也是直流電機(jī)調(diào)速通過發(fā)電機(jī)調(diào)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(diào)，這樣用來控制控制直流電機(jī)的電樞電壓大小，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

控制理論發(fā)展起來后，還對(duì)直流電機(jī)使用了串級(jí)系統(tǒng)來調(diào)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(nèi)環(huán)，兩個(gè)環(huán)都使用PID調(diào)節(jié)器來完成控制，響應(yīng)快，精度高，扭力大，調(diào)速范圍寬。

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

實(shí)際上，今天的變頻器調(diào)速的矢量控制模式，就是模仿直流電機(jī)的調(diào)速方法來進(jìn)行的，而且效果還沒有直流調(diào)速系統(tǒng)的理想。只是因?yàn)橛兴⒅绷麟姍C(jī)碳刷磨損厲害，維護(hù)麻煩，而且電機(jī)制造成本貴等因素，才逐步讓有刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)退出了市場(chǎng)。即使這樣，很多小功率的電機(jī)依然使用直流調(diào)速系統(tǒng)，畢竟價(jià)格有優(yōu)勢(shì)，而且性能比較好。