上一期走進電機我們提到了電機的種類，其中詳細說到了直流電機中無刷電機與有刷電機的區別。在進一步說明其他電機種類之前，讓我們先來理清直流電機的調速原理。常聽說的PWM調速是怎么一回事？其實直流電機的調速原理并不復雜！

01直流電機——調速原理

直流電機的調速：所謂調速，即通過調節電機轉速獲得所需扭矩。

有刷直流電機如何調速？

直流（有刷）電機通過調節電壓、串接電阻、改變勵磁都可以調速，但是實際以調節電壓最為方便也最為常用，目前主要使用PWM調速，所謂PWM，就是脈沖寬度調制技術，通過高速的開關來實現直流的調壓，一個周期內，開的時間長，平均電壓就高，關的時間長，平均電壓就低，調起來很方便，只要開關速度夠快，電網的諧波就少，且電流更為連續。但是電刷和換向器長期磨損，同時在換向的時候有巨大的電流變化，非常容易產生火花，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度，使得直流電動機的調速遇到了瓶頸。

將電刷和整流子置換為變頻器

PWM通過調節頻率和占空比實現調壓

PWM信號調速的原理

所謂PWM，就是脈沖寬度調制技術，其具有兩個很重要的參數：頻率和占空比。頻率，就是周期的倒數；占空比，就是高電平在一個周期內所占的比例。PWM方波的示意圖如下圖所示。

在上圖中，頻率F的值為1/(T1+T2)，占空比D的值為T1/(T1+T2)。通過改變單位時間內脈沖的個數可以實現調頻；通過改變占空比可以實現調壓。占空比越大，所得到的平均電壓也就越大，幅值也就越大；占空比越小，所得到的平均電壓也就越小，幅值也就越小。動圖演示如下所示。

無刷直流電機如何調速？

對于無刷直流電機，調速的時候表面上只控制了輸入電壓，但電機的自控變頻調速系統（無刷直流電機本身自帶轉子位置檢測器等轉子位置信號獲取裝置，使用此裝置的轉子位置信號來控制變壓變頻調速裝置的換相時刻）自動根據變壓控制了頻率，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣，非常方便。

由于轉子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組，在同等容量的情況下，電機體積更小，重量更輕，效率更高，結構更緊湊，運行更可靠，動態性能更好，在電動汽車的驅動等方面都獲得了廣泛的應用。