La velocidad de un motor DC de conmutación mecánica estándar se expresa mediante esta ecuación:
Los parámetros a, z, P yk están todos fijados por la construcción física del motor en cuestión. Lo que podemos controlar son Eg y ɸ. Por ejemplo, el voltaje aplicado a la armadura, y ɸ es la intensidad de campo de los polos de campo. Suponiendo que ɸ también es fijo, la velocidad depende directamente de Eg, el voltaje aplicado a la armadura.
La corriente continua se puede producir de varias maneras. Las baterías proporcionan un voltaje de CC fijo. Sumar o restar baterías en serie puede proporcionar un voltaje de CC escalonado. La adición de resistencias en serie con las baterías puede atenuar el voltaje. La alimentación de CA se puede convertir a CC con un rectificador. Un puente de diodos proporcionará un voltaje de CC fijo. Un puente de tiristores puede proporcionar voltaje de CC variable. Durante mucho tiempo, los convertidores de tiristores fueron la única opción disponible comercialmente para el control de motores de CC, y siguen siendo los más comunes en la actualidad.
Los tiristores proporcionan control de voltaje mediante disparo de ángulo de fase:
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Pero con el advenimiento de los transistores de potencia, la opción de modulación de ancho de pulso se hizo disponible. Se utiliza un puente de onda completa para convertir la alimentación de CA entrante en CC fija. Ese voltaje de CC fijo se “corta” en un voltaje variable controlando el ciclo de trabajo del transistor de conmutación de salida: tiempo encendido frente a tiempo apagado:
Para un voltaje de línea de 380V, el voltaje de CC rectificado es de aproximadamente 537V (Voltaje de línea x √2). Ese voltaje se puede encender y apagar con un transistor para producir cualquier voltaje entre 0 y 100% de los 537V. El diagrama de arriba es simplista. En general, la conmutación se realiza a alguna “frecuencia portadora” fija, una tasa de pulsos por segundo, generalmente en kHz. El ancho de esos pulsos se controla para regular el voltaje.