直流电机调速电路发展、现状以及前景综述

           

摘要：在现代化的工业生产过程中，几乎无处不使用电力传动装置，生产工艺 、

产品质量的要求不断提高和产量的增长，使得越来越多的生产机械要求能实现

自动调速。对可调速的电气传动系统，可分为直流调速和交流调速。直流电动

机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，易于在大范围内平滑调速，过载能

力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起制动和反转，能满足

生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求，至今在金属切削机床、造纸

机等需要高性能可控电力拖动的领域仍有广泛的应用，所以直流调速系统至今

仍然被广泛地应用于自动控制要求较高的各种生产部门，是截止到目前为止调

速系统的主要形式。

关键词：直流电机；调速系统；直流电机应用；自动控制

直流电机发展状况

直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。无刷直流电机是在有刷直流

电机的基础上发展起来的。

1831 年法拉第发现了电磁感应现象，奠定了现代

电机的理论基础。十九世纪四十年代研制成功了第一台直流电机，经过约七十

年，直流电机才趋于成熟阶段。随着用途的扩大，对直流电机的要求也越来越

高，显然，有接触的换向装置限制了有刷直流电机在许多场合的应用，为了取

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代有刷直流电机的那种电刷

换向器结构的机械接触装置，人们曾经对此做

过长期的探索。早在

1915 年，美国人 Langmil 发明了控制栅极的水银整流器，

制成了由直流变交流的逆变装置；

20 世纪 30 年代，有人提出用离子装置实现

电机的定子绕组按转子位置换接的所谓整流子电机，此种电机由于可靠性差、

效率低、整个装置笨重而又复杂，故无实际意义。

科学技术的迅猛发展，带来了半导体技术的飞跃。开关型晶体管的研制成

——

功，为创造新型电机

无刷直流电机带来了生机。

1955 年美国 D.Harrison 等人首次申请用晶体管换向线路代替电机电刷接

触的专利，这就是无刷直流电机的雏形，它由功率放大部分、信号检测部分、

磁极体和晶体管开关电路等所组成。其工作原理是是：当转子旋转时，在信号