在直流电动机的微磁电流固定不变的情况下，电枢两端电压越高，则电机转速越快，电枢两端电压越低，则转速越慢。根据这个原理，我们可以设计一个全波可控整流电路，用它来改变电机电枢两端电压，从而达到直流电动机无级调速的目的。
图1就是一个4.5千伏安直流电动机的可控硅无级调速装置电路图。
主电路由单相桥式整流电路D\(_{1}\)～D4、可控硅SCR、直流电动机D（负载）组成。图2是主电路的示意图。我们可以通过改变可控硅的导通角，来改变电机电枢两端的电压。R\(_{2}\)、C2并联在SCR上限制换向过电压。R\(_{1}\)、C1和R\(_{3}\)、C3为分别接在交、直流侧的过电压保护阻容吸收装置。快速熔断器BX\(_{1}\)～BX3（50安）、过流继电器J\(_{1}\)（25安）均起过流保护作用。L是滤波电抗器。D6是续流二极管。
励磁电路由D\(_{6}\)～D9构成单相桥式整流电路向电动机励磁线圈供电，保证励磁电路接通后，电枢电路才能工作，以防止电机失励造成飞车事故。
控制电路采用单结晶体管驰张振荡器，其简化电路如图3所示。调节W\(_{1}\)的值就可以控制触发脉冲输出的时间。例如调整W1使给定电压值升高，则BG\(_{1}\)基极电位升高趋向于导通，BG1导通后集电极电位下降使BG\(_{2}\)趋于导通。BG2导通后集电极电流I\(_{c2}\)上升，而Ic2是C\(_{4}\)的充电电流，Ic2的上升使C\(_{4}\)充电速度加快，C4两端达到单结晶体管BG\(_{3}\)峰点电压Up的时间提前，因此BG\(_{3}\)导通输出触发脉冲的时间也提前了，这时SCR导通角增大，输出电压也增大，使电机转速增加。如果调整W1使给定电压降低，则导致I\(_{c2}\)降低，使C4充电速度减慢，BG\(_{3}\)输出触发脉冲的时间就滞后。这时，SCR导通角减小，使电机转速降低。
同步变压器B接在主回路的输入端，以保证触发电路与主电路同步。给定电压由R\(_{7}\)、W1分压后取得，由于经稳压管D\(_{W}\)稳压，所以基本上不受电源电压波动的影响。二极管D15、D\(_{16}\)、D17为限幅二极管。C\(_{5}\)为交流旁路电容，以增强电路的抗干扰能力。
本系统采用了负反馈自动稳压环节。W\(_{2}\)、R4分压将整流输出的电压变化量取出一部分作为反馈信号输送到BG\(_{1}\)的基极，与给定电压反向叠加，形成负反馈。电路整定后，给定电压是不变的。当负载增加或电网电压降低引起电动机转速下降时，电枢两端电压下降，反馈电压也降低，使得加到BG1基极的叠加电压上升，触发脉冲前移，可控硅导通角增加，输出直流电压上升，使电动机转速上升，维持原来转速不变。反之，当负载减小或电网电压升高引起电动机转速上升时，电动机电枢两端电压上升，反馈电压也上升，使得加到BG\(_{1}\)基极的叠加电压下降，触发脉冲滞后，可控硅导通角变小，输出直流电压减小，使电动机转速降低，同样维持在原来转速不变。由此可见，加了负反馈稳压环节后，构成了一个简单的闭环调节系统，提高了电路的稳定性和精度。
为了防止电动机全电压起动损坏管子，在调速电位器W\(_{1}\)上连锁了一只LX—5型微动开关，保证了只有当电位器调到零时，电动机才能启动。微动开关的结构如图4所示。微动开关的外壳上装有一个支架，支架上固定一块钢皮，使钢皮正好压住微动杆。在电位器W1的轴上装一套筒，套筒上装一个支头螺钉，支头螺钉与电位器轴一齐转动。调整电位器的位置，使电位器调到零时支头螺钉正好能将微动开关上的钢皮压下，使微动开关触头1、3闭合。将微动开关的1、3触头串接在主回路交流接触器J\(_{2}\)（40安）的控制回路里，如图5所示。当电位器W1不在零时，即使按下启动按钮AQ，J\(_{2}\)回路也不通。当W1在零时，微动开关LX的1、3触头闭合，按下AQ，J\(_{2}\)得电开始工作，此时转动电位器Wl，虽然1、3触头断开，但由于J\(_{2—1}\)触头的自锁作用，交流接触器仍继续工作。AT为停止按钮。
调试时，如发现转速调不上去，可以适当减小励磁电流，使转速上升。
选择晶体管3DG6、3AX31时，要选择穿透电流小的管子，否则可能引起可控硅的误触发。一般是通过实验来选择的，用万用表测量，3DG6管子c—e间的正向电阻大于50千欧，3AX31管子c—e间的反向电阻大于10千欧，电路即能正常工作。单结晶体管BG\(_{3}\)的两个基极不能接反，否则无输出脉冲。二极管D1～D\(_{5}\)可选用50安500伏的硅整流二极管，D6～D\(_{9}\)可选用10安500伏的硅整流二极管，D10～D\(_{13}\)可选用1安100伏的硅整流二极管。BX4是螺旋式熔断器。（张振玉）