伺服电机可使操控速度，方位精度十分精确，能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动操控目标。伺服电机（servo motor ）是指在伺服体系中操控机械元件作业的发动机，是一种补助马达直接变速装置。现在，在数控机床进给驱动中选用的直流电动机主要是大惯量宽调速永磁式直流伺服电动机，本节将主要对这种电动机进行剖析介绍。
永磁直流伺服电机剖析
1.永磁直流伺服电动机根本结构与特色
这种电机的根本结构如图所示，其同一般直流电动机的结构相似，也是由定子、转子、电刷和换向器等组成。该种电动机的定子磁极是个选用铝镍钴合金、钕铁硼、或稀土钴等资料所做成的永久磁体，矫顽力很高，能够发生极大的峰值转矩以满意高的加、减速要求；且即便在较高的磁通密度下坚持功能安稳（即不呈现退磁）。转子的铁心上斜槽数目较多，且在一个槽内散布有几个虚槽以削减转矩动摇。电刷的资料也通过细心挑选，使得其能够在较大的加速度状况下也有杰出的换向功能。低波纹测速机等其它检测元件如旋转变压器、脉冲编码器能够装在电动机轴上，然后可得到精细的速度和方位检测信号，以反响到速度操控单元和方位操控单元。该种电动机既具有一般直流电动机便于调速、机械功能较好的长处，又具有小惯量直流电机快速呼应功能的优势。
2.永磁直流伺服电动机作业原理
直流电动机作业原理的示意图如图所示。
在转子绕组中的任何一根导体，只需一转过中性线，从定子S极下的规模进入了定子N极下的规模，因为电刷和换向器的效果，那么这根导体上的电流一定要反向；反之则由定子N极下的规模进入定子S极下的规模时，导体上的电流也要发生反向。因而转子的总磁势正交，在转子磁场与定子磁场相互效果下发生了电动机的电磁转矩，然后使电动机滚动。
机械特性是电机的静态特性，是安稳运转时带动负载的功能，此刻，电磁转矩与外负载持平。当电机带动负载时，电机转速与抱负转速发生转速差Δn，它反映了电机机械特性的硬度，Δn越小，标明机械特性越硬，功能越好。
永磁伺服电机的热阻与时间常数测验
热阻是反响阻挠热量传递的归纳参数，电机热阻是指从电机内的热源（绕组、铁心等）到冷却介质之间对暖流的阻抗。热时间常数又名热呼应时间，电机的热时间常数是指在安稳功耗的技能规则条件下，电机绕组温升到达安稳值的63.2%所需时间。
电机的热模型包含了几种热时间常数，为了便于剖析咱们一般选用一种模型（图1：电机热模型）对热时间常数及热阻完结测验，下面本文对永磁伺服电机的热阻测验和热时间常数测验进行具体介绍。
1、永磁伺服电机热阻、热时间常数实验条件
测验实验时为便利电机本身均匀散热，被试电机能够在低速（低于5r/min）下运转，散热板与其他触摸部分作隔热处理。实验在恒温条件下进行。若是风机电机，实验应在风机电机的规则的冷却条件下进行。
阐明：
P——功率损耗，单位为瓦特（W）；
TC——热容，单位为焦每开（J/K）；
Rth——热阻，单位为开每瓦（K/W）
（△θ）a——在环境温度下的温升，单位为开（K）；
θa——环境温度，单位为摄氏度（℃）。
2、永磁伺服电机热阻、热时间常数实验程序
永磁伺服电机热阻、热时间常数实验时根据以下过程进行：
（a） 用不大于最大接连电流值的电流驱动电机并使电机到达热平衡状况；
（b） 确认温升（△θ）a；
（c） 用（△θ）a乘以0.368，成果加上环境温度θa；
（d） 将电源断开，记载电机的温度下降到c）过程核算出的温度值所需的时间t；
（e） 用P=I^2R核算功率损耗，式中I为电流值，R为温度在θf时的绕组电阻。
（f） 热时间常数τth=TC*Rth，是在d）过程中记载的时间t，则热阻Rth=（△θ）a/P，实验过程中相关参数的确认可拜见图示2。
阐明：
τth=——热时间常数，单位为分（min）；
θf——热安稳时的温度，单位为摄氏度（℃）；
θa——环境温度，单位为摄氏度（℃）；
θt——在t时间的温度，单位为摄氏度（℃）。
