直流電動機可以采用調壓、調磁和改變電樞電路電阻的方法調速，但由于改變電樞電路電阻調速得到的機械特性較軟，所以在數控機床上很少采用，而采用調壓和調磁兩種方法相結合的方法，不僅可以獲得很寬的調速范圍，還能充分利用電動機的容量。在數控機床的主軸驅動中，直流主軸電動機速度控制通常采用晶閘管調速系統(tǒng)和晶體管脈寬調制（PWM）調速系統(tǒng)。
一、調磁調速電路
主軸電動機功率通常較大，且要求恒功率調速范圍盡可能大，所以一般采用他勵電動機，勵磁繞組與電樞繞組相互獨立，由單獨的可調直流電源供電。
勵磁控制電路的電流給定、電壓電樞反饋、勵磁電流反饋三組信號經比較之后輸入PI調節(jié)器，調節(jié)器的輸出經過電壓/相位轉換器，控制晶閘管觸發(fā)脈沖的相位，調節(jié)勵磁繞組的電流大小，實現電動機的恒功率弱磁調速。
二、調壓調速電路
調壓調速電路類似于直流進給伺服系統(tǒng)，也是由速度外環(huán)和電流內環(huán)構成的雙閉環(huán)調速控制系統(tǒng)，具有良好的靜態(tài)和動態(tài)指標，可 大限度地利用電動機的過載能力，使過渡過程 短。其通過控制直流主軸電動機的電樞電壓實現變速。
三、主電路及其工作原理
數控機床加工零件時，要求主軸正反轉切削功率要盡可能大，停止和改變轉向要迅速。主軸直流電動機驅動裝置采用三相橋式反并聯邏輯無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)。主電路如圖1所示。
每組按三相橋式連接形成變流器橋，兩組變流橋為反極性并聯，由一個交流電源供電。反極性并聯電路能實現電動機正反向的電動和回饋發(fā)電制動。為保證在任何時間內只允許一組橋路工作，另一橋路阻斷，采用邏輯控制電路。
當電動機正向運動時，VT1管工作在整流狀態(tài)，提供正向直流電流；電動機反向運動時，VT2管工作在整流狀態(tài)，并提供反向直流電流，實現電動機在 一、三象限的起動、升降速度控制。
當電動機從正向運動狀態(tài)要轉到反向電動狀態(tài)時，速度指令從正變負，VT1管進入逆變狀態(tài)，這時電動機電樞電路中的電感儲能維持電流方向不變，電動機仍處于電動狀態(tài)，但電樞電流已逐漸減小。當電樞電流減小到零后，必須使VT1管和VT2管都處于封鎖狀態(tài)，這時電動機在慣性作用下能自由轉動。經過安全延時后，VT2管進入有源逆變狀態(tài)，電動機工作在回饋發(fā)電制動狀態(tài)，將機械能送回電網，轉速迅速下降，當轉速下降到零后，VT2管進入整流狀態(tài)，電動機反向起動，從而完成了從 一象限到第三象限的工作轉換。
只要使VT1管和VT2管的控制相反，就實現了電動機從反轉到正轉的轉換過程。
四、主電路控制要求
為保證在任何時間內只允許一組橋路工作，另一組橋路阻斷，采用邏輯控制電路。利用邏輯控制電路可檢測電樞電路的電流是否達到零值，并判斷出旋轉方向，提供VT1管和VT2管的允許開通信號，使一組晶閘管在工作時，另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖被封鎖，從而切斷正反兩組晶閘管之間可能出現的電流通路。為此，邏輯電路必須滿足以下條件：
?。ㄒ唬┟總€時刻只準向一組晶閘管提供觸發(fā)信號。
?。ǘ┲挥挟敼ぷ鞯哪且唤M晶閘管電流為零后，才能撤銷觸發(fā)信號，以防止當晶閘管逆變時，電流沒有為零，撤銷觸發(fā)信號造成逆變顛覆而出現故障。
?。ㄈ┲挥挟敼ぷ鞯哪且唤M晶閘管完全關斷后，才可以向另一組晶閘管提供觸發(fā)信號，以防止出現大的環(huán)流。
（四）任何一組晶閘管導通時，要防止其輸出電壓與電動機繞組產生的電動勢方向一致，導致電流過大。
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