常用的可控直流電源有以下三種：

（1）旋轉變流機組——用交流電動(dòng)機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調的直流電壓。

（2）靜止式可控整流器——用靜止式的可控整流器，以獲得可調的直流電壓。

（3）直流斬波器或脈寬調制變換器——用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開(kāi)關(guān)器件斬波或進(jìn)行脈寬調制，以產(chǎn)生可變的平均電壓。

常用的可控直流電源又因其供電電源種類(lèi)的不同而分為以下幾種情況：

1、旋轉變流機組可控變流裝置

早期使用的可控變流裝置是旋轉變流機組，由它供電的直流電動(dòng)機調速系統如圖1所示。

圖1  旋轉變流機組

圖中，交流電動(dòng)機（圖1中的藍色圈顯現）為原動(dòng)機，工作時(shí)轉速基本恒定。由它拖動(dòng)的直流發(fā)電機G（圖-1中的綠色圈顯現秒）給需要調速的直流電動(dòng)機M（圖1中的紅色圈顯現）的電樞供電。GE（圖1中的紫色圈顯現）為一臺小型直流發(fā)電機，可以如圖那樣與交流電動(dòng)機、直流發(fā)電機G同軸相連，也可另設一臺小型交流電動(dòng)機對其拖動(dòng)。它在系統中的作用是提供一小容量的直流電源，供直流發(fā)電機G（圖1中的綠色圈顯現）和直流電動(dòng)機M（圖1中的紅色圈顯現）的定子勵磁用，所以又稱(chēng)GE為勵磁發(fā)電機。

對于直流發(fā)電機而言，其定子需要直流勵磁，外力轉矩使轉子旋轉，從而產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢。對于直流電動(dòng)機而言，其定子需要直流勵磁，轉子上再外接工作直流電源，從而在轉子上產(chǎn)生轉矩。

旋轉變流機組供電的直流調速系統可簡(jiǎn)稱(chēng)為G-M系統。改變G的勵磁電流If的大小，也就改變了G的輸出電壓U，進(jìn)而改變了直流電動(dòng)機的M的轉速。

對系統的調速性能要求不高時(shí)，圖中的放大裝置可以不用，If直接由勵磁電源GE提供，要求較高的閉環(huán)調速系統一般都應有放大裝置。如果改變If的方向，則U的極性和直流電動(dòng)機M的旋轉方向都將發(fā)生改變。所以，G-M系統的可逆運行是很容易實(shí)現的。

上述改變If的方向可以如何實(shí)現？

G-M系統在20世紀60年代曾經(jīng)廣泛使用，但因其設備多、體積大、效率低、運行噪聲大等缺點(diǎn)，后被更經(jīng)濟可靠的晶閘管整流可控變流裝置取代了。

2、晶閘管整流可控變流裝置

圖2  晶閘管整流裝置

晶閘管整流裝置供電的直流調速系統如圖。GT（圖2中的綠色圈顯現）為晶閘管的觸發(fā)裝置，V（圖2中的橙色圈顯現）為晶閘管整流器，合起來(lái)為一可控直流電源?？煽刂绷麟娫唇o直流電動(dòng)機M（圖2中的紫色圈顯現）電樞供電組成直流調速系統。這類(lèi)直流調速系統簡(jiǎn)稱(chēng)V-M系統。

改變GT的輸入信號（圖2中的紅色圈顯現）大小，就可改變其輸出脈沖（圖2中的藍色線(xiàn)條顯現）的相位，不同相位的脈沖輸入整流器V，可以使整流器的輸出電壓Ud的大小發(fā)生變化，進(jìn)而改變電動(dòng)機M的轉速。

晶閘管可控直流電源的功率放大倍數高出旋轉變流機組兩到三個(gè)數量級，系統反應速度也高出兩個(gè)數量級以上。

3、直流斬波器

圖3中（a）圖為采用晶閘管做開(kāi)關(guān)的直流斬波器—電動(dòng)機調速系統原理圖。

圖3 直流斬波器

當晶閘管VT（圖3中的藍色圈顯現）被觸發(fā)導通時(shí)，電源電壓Us加到電動(dòng)機M（圖3中的紅色圈和線(xiàn)段顯現）的電樞上；當VT在控制信號的作用下，通過(guò)強迫關(guān)斷電路（圖3中的淺藍色框顯現）關(guān)斷時(shí)，電源與電動(dòng)機電樞斷開(kāi)，電動(dòng)機經(jīng)二極管VD（圖3中的綠色圈顯現）續流，此時(shí)A、B兩點(diǎn)間（即電樞兩端）電壓接近零（圖3中的黃色線(xiàn)段顯現）。若使晶閘管VT反復通斷，就可得到A、B間的電壓波形如（b）圖所示。由波形看來(lái)，就好像電源電壓Us在一段時(shí)間內（從ton到T）被斬掉后形成的，這也是斬波器這一名稱(chēng)的由來(lái)。

基于該電壓波形特點(diǎn)，在電力拖動(dòng)系統中常采用脈沖寬度調制（PWM）式控制、脈沖頻率調制（PFM）式控制和兩點(diǎn)式控制。其中脈沖寬度調制式應用最為廣泛。在調速系統中，將其與電動(dòng)機合在一起，組成PWM—電動(dòng)機系統，簡(jiǎn)稱(chēng)PWM調速系統或脈寬調速系統。

直流斬波器目前廣泛應用于電力牽引設備和高性能的小型伺服系統上。