恒轉(zhuǎn)矩模式下,要先保持氣隙磁通Φ恒定,直流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子磁場是正交狀態(tài)的,互相沒有影響。要保持Φ恒定,只要保證勵磁線圈的電流穩(wěn)定在一個值就可以了。理論上給一個恒流源來控制勵磁線圈的電流是比較實(shí)行,但是因?yàn)殡娏髟床缓谜?,而一般給勵磁線圈施加一個穩(wěn)定的電壓值,也可以近似讓勵磁電流穩(wěn)定,進(jìn)而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流電機(jī),用永磁鐵來替代了勵磁線圈,磁通是恒定的,所以不用操這個心了。
簡單的調(diào)整電壓,并不能滿足負(fù)載波動比較厲害的場合,所以引進(jìn)了串級調(diào)速系統(tǒng),通過檢測電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速,分別弄出電流環(huán)內(nèi)環(huán)和速度環(huán)外環(huán)了,使用PID算法,有效的滿足了負(fù)載波動狀況下的調(diào)速,讓直流電機(jī)的調(diào)速工作特性非?!坝病保簿褪荕ax轉(zhuǎn)矩不會受到轉(zhuǎn)速的波動而變化,實(shí)現(xiàn)了真正的恒扭矩輸出。這種調(diào)速方式,一直是交流調(diào)速系統(tǒng)的模仿對方,比如變頻器矢量控制,就是模仿這種方式而實(shí)現(xiàn)的。如果只用電流環(huán)內(nèi)環(huán),還可以直接電機(jī)輸出一定的扭矩,滿足不同的拉伸和卷曲等控制要求。
在晶閘管可控硅被發(fā)明出來以后,通過給可控硅施加交流輸入電壓,利用移相觸發(fā)技術(shù)控制可控硅的導(dǎo)通角,就可以把交流電整流成一定脈動的直流電,因?yàn)橹绷麟姍C(jī)是大感性負(fù)載,脈動直流電會被大電感緩沖穩(wěn)定下來。這個直流電的電壓是可以調(diào)整的,和可控硅的導(dǎo)通角成一定的比例關(guān)系。這種調(diào)速技術(shù)用在直流電機(jī)是非常成熟可靠的,在上個世紀(jì)中后期得到了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。