晶闸管—直流电动机调速方法为了使生产机械以最合理的速度工作，从而提高生产率和保证产品具有较高的质量，许多的生产机械（如各种机床，轧钢机、造纸机、纺织机械等）要求在不同的情况下以不同的速度工作。采用一定的方法来改变生产机械的工作速度，以满足生产的需要，这种人为地改变电动机的转速通常称为调速。调速可用机械方法、电气方法或机械电气配合的方法。在用机械方法调速的设备上，速度调节是用改变传动机构的速比来实现，但是改变传动机构较复杂；用电气方法调速，电动机在一定负载情况下可获得多种转速，电动机可与工作机构同轴，或其间只用一套变速机构，机械上较简单，但电气上可能较复杂；在机械电气配合的调速设备上，用电动机获得几种转速，配合用几套（一般用三套左右）机械变速机构来调速。究竟采用何种方案，如何与机械电气配合，需要全面考虑。由直流电动机的机械方程式：（1-1）n—电动机的转速；—电枢端电压；—励磁磁通；—电动势常数。由式（1-1）可得，主要通过改变电枢端电压或改变励磁磁通来改变电动机的转速。提高电动机电枢端电压受到绕组绝缘耐压的限制，根据规定，只允许比额定电压提高30%，因此提高的可能范围不大。实际上改变常应用在减压时，从额定转速向下调速。而改变励磁磁通，由于一般电动机的额定磁通的铁心接近饱和，所以改变一般在减弱的方向，称为弱磁调速，使转速从额定值向上调节。在调速的范围要求较宽等情况下，可结合应用上述两种方法，即在额定转速以下减压，而在额定转速以上弱磁。降低电枢端电压调速电动机的工作电压不允许超过额定电压，只能在额定电压以下进行调节。降低电源电压调速的原理及调速过程如图3-1说明，U1＞U2＞U3。图1-1降低电枢电压调速设电动机拖动恒转矩负载在固有特性上a点运行，其转速为。若电源电压由下降至，则达到新的稳态后，工作点将移到对应人为特性曲线上的c点，其转速下降为。如图所示，电压的下降使稳态转速降低。现以转速由下降至说明系统调速过程：电动机原来在a点稳定运行时，=，n=。当电源电压下降至后，电动机的机械特性变为直线n0c，在降压瞬间，转速n及Ea一开始不能突变，所以和突变减小，工作点平移到b点。在b点，<,所以电动机开始减速，随着n及Ea减小，和增大，工作点沿bc方向移动，到达B点时，=，转矩新的平衡又建立，系统以较低的转速下稳定运行，调速过程终了。降压调速的优点是：（1）电源电压能够平衡调节，可以实现无级调速；（2）调速前后机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时，速度稳定性好；（3）无论轻载还是重载，调速范围相同；（4）电能损耗较小。降压调速的缺点是，设备投资大，在G-M机组中，机组的运行效率不高。减弱磁通调速额定运行的电动机，磁路已基本饱和，即使励磁电流增加很多，磁通也增加很少，然而电动机的性能考虑不允许磁路过饱和。所以，改变磁通只能从额定值往下调，即是弱磁调速，其调速原理及调速过程如图3-2说明，。图1-2弱磁通调速设电动机拖动恒转矩负载在固有特性曲线上a点运行，其转速为。若磁通由减小至，则达到新的稳态后，工作点将移到对应认为特性上的b点，其转速上升为。如图所示，磁通减弱使稳态转速升高。转速由上升到的调速过程如下：电动机原来在a点稳定运行时，，。当磁通减弱到后，电动机的机械特性变为直线。在磁通减弱的瞬间，由于转速n一时来不及变化，电动势Ea将随着降低而降低，这样使电枢电流增大。尽管减小，但增大很多，所以电磁转矩还是增大的，因此工作点移到c点。在c点，，电动机开始加速，随着n上升，Ea增大，和减小，工作点沿cb方向移动，到达b点时，，转矩新的平衡又建立，系统以较高的转速下稳定运行，调速过程终了。弱磁调速的优点：在功率较小的励磁电路中进行调节，控制方便，能量损耗小，调速的平滑性较高。并且因为调速范围不大，与额定转速以下的减压调速配合，以扩大调速范围。弱磁调速的缺点：机械特性的斜率变大，特性变软；由于转速的升高受到电机换向能力和机械强度的限制，因此升速范围不是很大，一般D≤2。为了扩大调速范围，常常是降压与弱磁两种调速方法结合起来。在额定转速以下采用降压调速，在额定转速以上采用弱磁调速。调速指标对于一个调速系统，电动机需要不断地进行启动、制动、调速及突然加减负载的过渡过程。所以，必须研究电动机的调速范围、稳定性、快速性等。这对提高产品质量和劳动生产率，保证了系统的安全运行。调速范围生产机械要求的调速范围D代表机械可能运行的最大转速与最小转速之比，或最大与最小线速度（与）之比，即（1-2）D是生产机械总的调速范围，由机械、电气或机械电气配合的方法来实现。如果用机械电气配合的调速方案时，则D应为机械调速范围与电气调速范围的乘积。由D的表达式可见：要扩大调速范围，必须设法尽可