当年没有变频器的时候,基本上是直流电机调速系统的天下,阿波罗登月时候也要用精确的调速系统,甚至需要进行位置定位控制,当时也是使用了直流伺服来完成的,如果上个世纪60年代以前,晶闸管都没有诞生的时候,还是通过发电机来带动直流电机进行调速的,调整发电机励磁电流就可以控制发电机的输出电压,从而控制直流电机的转速,这种调速系统可以在早期的《电机拖动》教科书上见到,只是笨重点而已,但是调速范围非常宽,扭矩大,而且稳定可靠,另外直流调速的理论已经非常成熟了,早期的电动汽车上都用这种调速系统。
01
直流电机调速系统
这里说到的直流电机,当然说的是有刷直流电机,因为电机的磁场和电枢线圈是分开独立控制的,而且正交90°,并没有耦合问题,当励磁电流保持恒定的时候,定子励磁绕组磁链是不变的。
电机扭矩=励磁绕组磁链*电枢电流
所以只要调整电枢电流的大小,就可以直接实现对电机精确的转矩控制,能轻易满足恒转矩的控制要求,这也是直流电机调速系统低速扭矩非常良好的根本原因。
对于直流电机的调速,转速n=(电枢电压U-电枢电流I*电枢内阻R)/常数Kφ;
因为直流电机的内阻R非常小,所以转速n≈电枢电压U/常数。