當年沒(méi)有變頻器的時(shí)候，基本上是直流電機調速系統的天下，阿波羅登月時(shí)候也要用精確的調速系統，甚至需要進(jìn)行位置定位控制，當時(shí)也是使用了直流伺服來(lái)完成的，如果上個(gè)世紀60年代以前，晶閘管都沒(méi)有誕生的時(shí)候，還是通過(guò)發(fā)電機來(lái)帶動(dòng)直流電機進(jìn)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，這種調速系統可以在早期的《電機拖動(dòng)》教科書(shū)上見(jiàn)到，只是笨重點(diǎn)而已，但是調速范圍非常寬，扭矩大，而且穩定可靠，另外直流調速的理論已經(jīng)非常成熟了，早期的電動(dòng)汽車(chē)上都用這種調速系統。

直流電機調速系統

這里說(shuō)到的直流電機，當然說(shuō)的是有刷直流電機，因為電機的磁場(chǎng)和電樞線(xiàn)圈是分開(kāi)獨立控制的，而且正交90°，并沒(méi)有耦合問(wèn)題，當勵磁電流保持恒定的時(shí)候，定子勵磁繞組磁鏈是不變的。

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(shí)現對電機精確的轉矩控制，能輕易滿(mǎn)足恒轉矩的控制要求，這也是直流電機調速系統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

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

后來(lái)可控硅等器件發(fā)明出來(lái)了，通過(guò)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(lái)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(lái)后，還對直流電機使用了串級系統來(lái)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(gè)環(huán)都使用PID調節器來(lái)完成控制，響應快，精度高，扭力大，調速范圍寬。

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

實(shí)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(lái)進(jìn)行的，而且效果還沒(méi)有直流調速系統的理想。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退出了市場(chǎng)。即使這樣，很多小功率的電機依然使用直流調速系統，畢竟價(jià)格有優(yōu)勢，而且性能比較好。

變極調速

異步電機除了變頻調速外，實(shí)際還有一種調試方法，那就是通過(guò)改變極對數的方法來(lái)實(shí)現變速，比如四極電機轉速時(shí)1500轉，8極的就只有750轉了，這種調速方式有很大的極限性，一般稱(chēng)之為雙速電機，往往只有兩個(gè)轉速段，但是扭力比較大，而且比較穩定，在一些只需要兩段速的場(chǎng)合，使用這種調速方式是非常理想的，比如一些混料系統上，就有這樣的調速系統，低速運行一段時(shí)間后，再切換到高速模式，這種控制系統非常簡(jiǎn)單，有點(diǎn)類(lèi)似星三角那種切換，所以成本低廉，一直到今天，即使變頻非常普及了，但是還是很多場(chǎng)合使用這種調速方式。

異步電機轉速n=60f/p，除了改變頻率就可以改變轉速n外，調整極對數p也可以讓轉速得到改變。

滑差調速

這種調速，顧名思義，就是“打滑”來(lái)調速的意思，實(shí)際電機轉速啟動(dòng)以后是不變的，是通過(guò)電機和負載之間的“滑差頭”來(lái)打滑，讓負載這邊的速度變低而已，這個(gè)滑差頭，也可以理解成電磁離合器，這種離合器可以有多種形式，但都是利用了電磁效應形成阻力，下邊簡(jiǎn)單以磁粉離合器的原理來(lái)說(shuō)明一下。

比如在這個(gè)離合器里邊，裝有線(xiàn)圈還有很多磁粉，磁粉在通電情況下，會(huì )因為線(xiàn)圈磁場(chǎng)的作用，黏連在一起，電流越大，磁場(chǎng)越強，磁粉之間結合越緊密，達到一定程度，就可以變成一定剛性的東西，直接讓輸出和輸出軸連接到一起，保持一致的速度輸出，這樣可以讓負載和電機轉速一樣快。

當完全沒(méi)有電流了，磁場(chǎng)消失，磁粉會(huì )變成一盤(pán)散沙，輸出和輸入軸之間完全沒(méi)有磁粉連接了，雖然電機還在轉，負載轉速可以變成零了。

如果磁場(chǎng)電流處于一定值，磁粉有一定的黏連，但是剛度不夠，就會(huì )在里邊打滑，這樣會(huì )讓輸入和輸出軸之間形成一定的速度差，控制磁場(chǎng)電流值大小，就可以控制速度差大小，這樣能讓負載的速度得到改變。

因為是打滑的，所以肯定會(huì )摩擦發(fā)熱，這樣一部分電能會(huì )白白浪費，調速的效率低下。當然也有它的優(yōu)點(diǎn)，它可以做成速度閉環(huán)控制，低速時(shí)候扭矩比變頻器調速還要理想。（來(lái)源電工學(xué)習網(wǎng)）