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第1章 前言
直流电动机在1885年出现后，由于一直没有理想的正反转方案，只被应用于恒速拖动系统，从本世纪30年代起，不少国家才开始提出各种直流正反转的原始方案，晶闸管的出现使直流电动正反转的发展出现了一个质的飞跃，使得半导体变流技术的直流正反转得以实现，国际上在60 年代后期解决了直流电动机正反转方案中的关键问题，70年代开始就实现了产品的高压，大容量，小型化，且已经逐渐取代了大部分传统的直流电动机的应用领域。直流正反转系统发展迅速的很大一部分原因在于直流电动机本身的优点：没有电刷和换向器，结构简单，寿命长。近年以来大功率半导体器件，大规模集成电路，电子计算机技术的发展，加上直流电动机本身的优越特性，为直流正反转提供了广泛的应用前景。目前直流电力拖动系统已具备了较宽的正反转范围，较高的稳态精度，较快的动态响应，较高的工作效率以及可以在四象限运行等优越性能，其动态性能均可与直流电动机拖动系统相比美。
直流正反转系统与直流正反转系统相比较，具有如下特点：
（1）容量大 这是电动机本身的容量所决定的。直流电动机的单机容量能达到12—14MW，而直流电动机的容量却远远的高与此数值。
（2）转速高，而且耐压 直流电动机受到换向器的限制，最高电压只能达到1000多伏，而直流电动机容量可达到6—10KV，甚至更高。一般直流电动机最高转速只能达到3000转/min左右，而直流电动机则可以高达每分钟几万转。这使得直流电动机的正反转系统具有耐高压，转速高的特点。
（3）直流电动机本身的体积，重量，价格比同等容量的直流电动机要小，且直流电动机结构简单，坚固耐用，经济可靠，惯性小成了直流正反转系统的一大优点。
（4）直流电动机的正反转装置环境适应性广。直流电动机由于结构复杂，换向器工作要求高，使用中受到很多限制，如工厂里的酸洗车间，由于腐蚀严重，使用直流电动机每周都要检查碳刷，维修起来比较困难，而直流电动机却可以用在十分恶劣的环境下不至于损坏。
（5）由于高性能，高精度，新型正反转系统的出现和不断发展，直流拖动系统已达到同直流拖动系统一样的性能指标，越来越广泛的应用于 国民经济的各个生产领域。
（6）直流正反转装置能显著的节能。工业上大量使用的风机，水泵，压缩机类负载都是靠直流电动机拖动的，这类装置的用电量占工业用电量的50%，以往都不对电动机正反转，而仅采用挡板，节流阀来控制风量或流量。大量的电能被白白的浪费掉，如果采用直流电动机正反转系统来改变风量或流量的话，效率就会大大的提高，从各方面来看，改造恒速直流电动机为直流正反转电动机，有着可观的能源效益。
直流电动机因其结构简单，运行可靠，价格低廉，维修方便，故而应用面很广，几乎所有的正反转传动都采用直流电动机。尽管从1930年开始，人们就致力于直流正反转系统的研究，然而主要局限于利用开关设备来切换主回路达到控制电动机启动，制动和有级正反转的目的。变极对正反转，电抗或自藕降压启动以及绕线式异步电动机转子回路串电阻的有级正反转都还处于开发的阶段。直流正反转缓慢的主要原因是决定电动机转速调节主要因素的直流电源频率的改变和电动机的转距控制都是非常困难的，使直流正反转的稳定性，可靠性，经济性以及效率均不能满足生产要求 。后来发展起来的调压，调频控制只控制了电动机的气隙磁通，而不能调节转距。转差频率控制在一定程度上能控制电动机的转距。
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