小功率直流电动机有着调速性能好、调速方法比较简单、调速范围广和负载特性好等特点，在很多需要变速的装置中，如电唱机、录音机、以及节日游艺玩具等方面都有广泛的应用。
小功率直流电动机的调速方法很多，我们仅介绍几种简单的电子调速方法，并通过实验来比较它们的特点。
为了实验方便，我们采用玩具电机。这种玩具电机的定子是两块永久磁铁，转子直径约为20毫米，把它原来的3个绕组拆后用线径为0.11毫米的漆包线按原来的绕法重绕，每个线圈绕600圈。绕后刷两次清漆。改绕后的电机空载运行时，电流大约为25毫安，由电刷两端测得的内阻大约为27欧。由于改绕后减少了电机的工作电流，用小功率晶体管就可以对它的转速进行控制。
实验用的负载是唱盘，可按本刊1977年第3期“自制简易电唱机”一文，先作成一个电唱机，然后按不同的方法进行调速实验。最后选定某种线路，制成调速方便、转速稳定的电唱机。在制作中应力求唱盘不要出现明显的摆动和不同心。
我们知道，电机转子的转矩
M=K\(_{m}\)·I……（1）
I是流过转子的电流，K\(_{m}\)是比例常数。
电机在转动时，电枢上的导线因切割磁力线而产生感应电动势E\(_{D}\)，它的大小与转速成正比，即
E\(_{D}\)=Kn·n……（2）
或中n为转速，K\(_{n}\)为比例常数。感应电动势的方向与外加电压方向相反。
当外加电源电压升高时，流过电机的电流就增大。从公式（1）、（2）可以看出，它会引起转矩M增加，使转速n增加，感应电势E\(_{D}\)增加。ED的增加会使上升了的电流下降，当达到平衡时，电机就在提高了的转速下运行。反之则转速降低。所以通过改变电枢上的电压，就可以达到调速的目的。下面介绍几种电子调速的方法：
第一种方法
图1中虚线左边为电机等效电路，E\(_{D}\)为感应电动势，RD为电机内阻，U为外加直流电压，W为可调电阻。从这里可以看出，若改变W会引起电机转速的变化。这种方法高速时性能较好，低速时性能差，甚至不能启动。
若在图1中采用改变电源电压U的方法来进行调速，比改变W的调速方法好些。它的缺点是对电源要求较高，不仅要电源电压可调，而且还要稳压，在低速时，大部分功率都损耗在电压调整管上。
上述的方法简单，一般用在要求不高的调速电路中。
第二种方法
图2是由晶体管BG\(_{1}\)、BG2组成的导通和截止时间比值可调的多谐振荡器。当BG\(_{2}\)导通时，BG3截止，BG\(_{4}\)导通，电源通过BG4向电机供电。当动点由B向A方向移动时，BG\(_{2}\)的导通时间加长，也就是向电机供电时间加长，电机转速提高；当动点移到A点时，BG2长导通（停振），这时BG\(_{4}\)也长导通，电源直接给电机供电，转速最高。反之，动点向B方向移动时，转速降低，当旋到B点时，BG2不再导通，电源停止向电机供电，电机转速为零。因此，通过调整W来控制振荡器的导通与截止的时间比，就可以控制加在电机上的电压，从而实现调速。
用这种方法调速，BG\(_{4}\)上几乎不消耗功率，所以电源利用率高，同时由于BG2导通时，电源电压几乎全部加在电机上，所以电机启动力矩大（当C\(_{1}\)、C2取值较大如5～20微微法时），电机可以在很低的速度下启动运行。但这时转速不均匀，有跳动现象，就象手表秒针的走动一样。
这种电路可以用在对转速稳定性要求不高的装置上。比如用在变速玩具火车、汽车模型上。
第三种方法
在图3所示电路中，BG\(_{1}\)、BG2组成差动式放大电路。BG\(_{5}\)等组成差动放大器的恒流源。BG3、BG\(_{4}\)为射极跟随器，BG4发射极上A点的电位U\(_{A}\)跟随BG1的集电极上B点电位U\(_{B}\)变化。R1、R\(_{2}\)、R3和电机组成电桥电路。根据公式（2）电机的感应电动势与转速成正比的原理，当电桥电路处于平衡状态时（满足\(\frac{R}{_{1}}\)RD=R\(_{2}\);R3的条件），这时，U\(_{A}\)的变化对差动放大器的输入没有影响，而电机的感应电动势ED和电位器W\(_{1}\)的电压变化将使差动放大器的输出产生很大变化，通过改变W1就可以改变电机的转速并能进行稳速。当W\(_{1}\)的滑动片向S端移动时，差动输出级的UB增加，而跟随器的U\(_{A}\)也增加，加在电机两端的电压增加，转速提高，达到了控制电机转速的目的。
当W\(_{1}\)固定不变，若由于某种原因电机转速降低时，感应电动势ED降低，这会使差动放大器输出点U\(_{B}\)升高，UA也升高，加在电枢上的电压升高，使电机转速回升，当转速回升到原来的水平时，电桥又达到平衡，电机稳速运行。
这个电路能够在很低的速度下启动电机，并且转动平稳。但电路中电源的利用率较低，其中很大部分功率消耗在控制管上。另外，在高速运行时，U\(_{A}\)不能大于电源电压的60～70％，以保证BG1、BG\(_{2}\)工作在线性范围，否则，BG1、BG\(_{2}\)将进入饱和状态，失去控制作用。
调试时，先把W\(_{2}\)调到阻值最小，W1旋到接近P点，然后再增大W\(_{2}\)阻值，使电机刚刚启动，BG1、BG\(_{2}\)的直流工作点就算调好了。
这个调速电路可用在电唱机上。
第四种方法
电路见图4。BG\(_{1}\)、BG2相当于一个可控硅。当BG\(_{1}\)、BG2导通时，电路只起着向电机供电的作用。当BG\(_{1}\)、BG2关断时，电源停止向电机供电，电机里没有电流流过，这时电机两端的电压就是E\(_{D}\)，电路中将它与给定电压Uo进行比较，如果E\(_{D}\)＜Uo－U\(_{be2}\)（Ube2是BG\(_{2}\)导通时基—射电压，大约为0.7伏），这时BG2将被触发，开始向电机供电，随之BG\(_{1}\)、BG2通导，继续给电机供电。如果电机转速提高了，则E\(_{D}\)＞Uo-U\(_{be2}\)，BG1、BG\(_{2}\)不能被触发，将停止向电机供电，直到电机转速下降，又出现ED＜U\(_{o}\)－Ube2时，BG\(_{1}\)、BG2又被触发，再次向电机供电。这一过程往复进行下去，就实现了电机的稳速。
同样，调整W，改变外加电压U\(_{o}\)就可以实现调速。
这个电路调速性能良好，运行平稳，可以在很低的速度下启动。只是在很低的速度下，转速稍有不均匀。由于BG\(_{1}\)、BG2工作在开关状态，电源利用率高。这个方法可用于电唱机的调速变速，还可用于对速度要求较高的模型上。如果用较大功率的可控硅代替BG\(_{1}\)、BG2，电源电压还可以提高，就能控制较大功率的直流小型电动机工作。
调试时，为了使BG\(_{1}\)、BG2起到可控硅的作用，可先按图5接线，负载为小灯泡，小灯泡的电流约为200毫安，电压可为9～12伏。正常时，K打开灯泡不亮，K合上时灯泡发光。如果发现K打开时灯泡也亮，则应减小R\(_{3}\)；K合上时灯泡不亮，应增大R3。若调整R\(_{3}\)不能满足上述要求时，说明晶体管性能不好应该重换。随着电机的不同，工作电流增加时，电阻R3、R\(_{4}\)、R的阻值应适当减小些。如用小功率可控硅代替BG1、BG\(_{2}\)将更好。
实验方法
先把各种线路接好后，将电唱机分别接到各调速电路中。为了增加负载，唱盘上可加两、三张78转唱片（实验中我们取唱盘、唱片总重约为1市斤），然后按下列步骤进行实验。
1．接通电源，改变各调速电位器，观察唱盘的转速，因为唱盘的转速就反映了电机的转速，若唱盘转速可调，说明各电路电机的转速可调。
2．将唱盘转速调到30转／分（可以用在1分钟内数出唱盘转数的方法确定），再加上几张唱片，观察负载改变后，各电路中电机转速的变化，比较哪种线路转速变化小。
3．调整W，使电机停转，然后再调W，启动电机，比较哪种电路低速启动性能好。
4．若有条件，在电机上串联一只100毫安的电流表（或用万用表），把唱盘转速由低向高逐渐调整，观察比较各电路在不同转速下的电流变化。
大家还可以自行进行各种实验，了解各调速电路的特点，以便把它们应用到不同的调节装置中。（魏福源）