在工業(yè)控制領(lǐng)域，直流電機(jī)憑借其調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)頻繁的無級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，從而滿足生產(chǎn)過程中自動(dòng)化系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要求，因此得到了廣泛的應(yīng)用。而直流調(diào)速電路對(duì)于直流電機(jī)的性能發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。接下來，我們將為大家介紹幾種最簡(jiǎn)單的直流調(diào)速電路。

基于接觸器和時(shí)間繼電器的調(diào)速電路

當(dāng)合上電源開關(guān) QS ，按下 SB2 低速起動(dòng)按鈕時(shí)，接觸器 KM1 線圈得電并自鎖，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī) M 的繞組連接成△形，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于 SB2 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，時(shí)間繼電器線圈 KT 不得電。若按下高速起動(dòng)按鈕 SB3 ，接觸器 KM1 線圈再次得電并自鎖，電動(dòng)機(jī) M 先以△形連接進(jìn)行低速起動(dòng)。因?yàn)?SB3 是復(fù)合按鈕，時(shí)間繼電器 KT 線圈同時(shí)得電吸合，KT 瞬時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖。經(jīng)過一定時(shí)間后，KT 延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)分?jǐn)?，接觸器 KM1 線圈失電釋放，其主觸點(diǎn)斷開，同時(shí) KT 延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM2 、 KM3 線圈得電并自鎖，它們的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動(dòng)機(jī) M 的繞組連接成 YY 形，從而以高速運(yùn)行。這種調(diào)速方式通過接觸器和時(shí)間繼電器的配合，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高低速切換。

基于振蕩器和比較器的調(diào)速電路

在這個(gè)電路中，由 U1a、U1d 組成振蕩器電路，能夠提供頻率約為 400Hz 的方波 / 三角形波。U1c 產(chǎn)生 6V 的參考電壓，作為振蕩器電路的虛擬地，這樣可以使振蕩器電路在單電源情況下正常工作，而無需正負(fù)雙電源。U1b 接成比較器的形式，其反相輸入端（6 腳）接入電阻 R6、R7 和 VR1 ，用于提供比較器的參考電壓。該參考電壓與 U1d 的輸出端（14 腳）的三角形波電壓進(jìn)行比較。當(dāng)三角形波電壓高于 U1b 的 6 腳電壓時(shí)，U1b 的 7 腳輸出為高電平；反之，當(dāng)三角形波電壓低于 U1b 的 6 腳電壓時(shí)，U1b 的 7 腳輸出為低電平。通過改變 U1b 的 6 腳電位并與輸入三角形波電壓進(jìn)行比較，就可以增加或減小輸出方波的寬度，從而實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制（PWM）。電阻 R6、R7 用于控制 VR1 的調(diào)節(jié)范圍，保證在調(diào)節(jié) VR1 時(shí)可以實(shí)現(xiàn)輸出為全開（全速或全亮）或全關(guān)（停轉(zhuǎn)或全滅），實(shí)際阻值可能會(huì)根據(jù)具體電路進(jìn)行調(diào)整。此外，D1 用于防止電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)損壞 Q1 。當(dāng)使用 24V 的電源電壓時(shí)，圖 1 電路通過 U2 將 24V 轉(zhuǎn)換成 12V 供控制電路使用，而 Q1 可以直接在 21V 電源上工作，這對(duì) Q1 來說與接在 12V 電源上效果類似。

基于全波整流和雙向可控硅的調(diào)速電路

在 AB 兩端產(chǎn)生的被調(diào)電壓經(jīng)全波整流后供給電機(jī)的電樞繞組，通過調(diào)節(jié) W 可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。不過，全橋二極管雖有續(xù)流作用，但電機(jī)在轉(zhuǎn)速很低時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象。這是因?yàn)榇藭r(shí)雙向可控硅導(dǎo)通時(shí)間相當(dāng)短，在電機(jī)反電勢(shì)的影響下，處于導(dǎo)通與截止的不穩(wěn)定臨界狀態(tài)。解決辦法是降低雙向可控硅反電勢(shì)負(fù)載的影響，給電樞兩端并接假負(fù)載電阻，使可控硅在導(dǎo)通角小時(shí)也能正常工作。電阻的選擇應(yīng)以消除電機(jī)低速跳動(dòng)為準(zhǔn)。例如，給某一機(jī)床所用 70W 電機(jī)并接 1kΩ 電阻即可消除跳動(dòng)，但在電機(jī)全壓高速運(yùn)行時(shí)，電阻上的電壓幾乎達(dá)到 220V，電阻功耗達(dá) 48.4W，功耗過大。若將電阻并接在整流橋交流兩輸入端（即圖中的 AB 兩點(diǎn)），則電阻的功耗可大大降低。同樣是 70W 電機(jī)，此時(shí)所并接的電阻阻值達(dá) 20kΩ 時(shí)也能有效地消除電機(jī)的跳動(dòng)，且電機(jī)全壓高速運(yùn)行時(shí)電阻的最大功耗為 2.4W。