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。伺服电机转子转速受输入信号操控，并能快速反应，在自动操控体系中，用作履行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和沟通伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速跟着转矩的添加而匀速下降。
直流伺服电动机的根本类型
直流伺服电动机也有电磁式和永磁式两种，但多为永磁式。它的杰出操控功能主要是因为具有特别的转子结构。依据其结构的不同，直流伺服电动机有以下的几种类型。
（1）一般电枢直流伺服电动机
这种伺服电动机具有与动力直流电动机根本相同的结构。即电磁式或永磁式定子，转子由带槽的铁心和嵌放于槽中的电枢绕组构成。但相对而言，电枢的长度与直径比较大，即它属细而长型转子。大中容量的直流伺服电动机一般都是这种结构，产品容量从几瓦到几百瓦乃至数千瓦。一起也因为这种转子结构，使它具有较强的负载才能，较大的堵转转矩，因而它特别实用于大负载的伺服体系。但因为转子结构杂乱、体积较大，使得该电动机的机械惯性（时间常数）较大，低速时运转平稳性较差，操控死区较大。
（2）盘形电枢直流伺服电动机
这种电动机定子为永磁式。它的转子为一圆盘结构（即长度直径比小于1），电枢有线绕式（线绕盘式）和印刷电路式（印刷盘式）之分。该电动机结构简略、体积小、转子重量轻，因而，转子的机械惯性小（一般机种的机械时间常数小于30眦），但堵转转矩小。线绕盘式电动机容量可达数千瓦，印刷盘式的容量小一些。
（3）空心杯电枢直流伺服电动机
该电动机转子以一空心杯构体为骨架，其杯壁上放置（或印制）电枢绕组。其电枢绕组能够是绕线式绕组也能够是印刷式绕组。定子为永磁式。这种伺服电动机以机械惯性极小著称，操控灵敏度高，简直无操控死区，其体积可做得十分小且重量轻。但堵转转矩较小，现在它的容量还不能做得很大，是一种微型伺服电动机。
（4）无槽电枢直流伺服电动机
无槽电枢直流伺服电动机与一般电枢直流伺服电动机的仅有区别是它的转子铁心不开槽，电枢绕组用固定胶粘贴在电枢表面。这种伺服电动机具有较大的负载才能，较大的堵转转矩，电动机容量能够做的较大，低速平稳性好。
（5）直流伺服齿轮减速电动机
这种伺服电动机是将微型直流电动机和一套高精度齿轮减速设备组装成一全体。直流伺服电动机的输出转速通过减速组织减速输出。因而，这种电动机的最大特点是能够输出极低的速度（可低达零点几转每分）且低速时运转十分平稳。它特别适用于低速大力矩体系。
（6）直流力矩电动机
直流力矩电动机是一种低速大力矩伺服电动机。它能在不需求中心减速组织的状况下直接拖动负载完成低速大力矩的平稳运转，乃至能够作业在堵转状况下且无匍匐现象，又具有很高的稳速精度。因而，特别适用于那些常用于较低速度且又有适当负载才能要求的场合。直流力矩电动机在结构上和一般电枢直流伺服电动机相同。它的定子主磁极数较多（一般6。8极），它一般做成扁平结构，电枢长度与直径之比一般仅为0.2左右（即表面出现圆盘状）。它有内装式和分装式两种结构。内装式与一般电动机相同由生产厂安装成一全体。分装式将定子、转子和刷子三大部别离离出厂，使用时现场安装，转子直接套在负载轴上，机壳可依据需求自行选配。
直流伺服电动机的特性剖析
直流伺服电动机选用电枢电压操控时的电枢等效电路如图1所示。
当电动机处于稳态运转时，回路中的电流Ia坚持不变，则电枢回路中的电压平衡方程式为
Ea=Ua-IaRa? （6-1）
式中，Ea是电枢反电动势； Ua是电枢电压；Ia是电枢电流；Ra是电枢电阻。
转子在磁场中以角速度ω切开磁力线时，电枢反电动势Ea与角速度ω之间存在如下联系：
Ea=CeΦω （6-2）
式中，Ce是电动势常数，仅与电动机结构有关；Φ是定子磁场中每极的气隙磁通量。
由式（6-1）、式（6-2）得
Ua-IaRa=CeΦω（6-3）
此外，电枢电流切开磁场磁力线所发生的电磁转矩Tm可由下式表达：
Tm=CmΦIa
则 Tm=CmΦIn
式中，Cm是转矩常数，仅与电动机结构有关。
将式（6-4）代入式（6-3）并收拾，可得到直流伺服电动机运转特性的一般表达式
由此能够得出空载（ Tm＝0，转子惯量疏忽不计）和电机发动（ω＝0）时的电机特性：
（1）当Tm＝0时，有
（2）当ω＝0时，有
式中，Td称为发动瞬时转矩，其值也与电枢电压成正比。?
假如把角速度ω看作是电磁转矩Tm的函数，即ω=f（Tm），则可得到直流伺服电动机的机械特性表达式为
假如把角速度ω看作是电枢电压Ua的函数，即ω=f（Ua），则可得到直流伺服电动机的调理特性表达式
依据式（6-8）和式（6-9），给定不同的Ua值和Tm值，可别离绘出直流伺服电动机的机械特性曲线和调理特性曲线如图2、图3所示。
由图2可见，直流伺服电动机的机械特性是一组斜率相同的直线簇。每条机械特性和一种电枢电压相对应，与ω轴的交点是该电枢电压下的抱负空载角速度，与Tm轴的交点则是该电枢电压下的发动转矩。
由图3可见，直流伺服电动机的调理特性也是一组斜率相同的直线簇。每条调理特性和一种电磁转矩相对应，与Ua轴的交点是发动时的电枢电压。?
从图中还可看出，调理特性的斜率为正，阐明在必定的负载下，电动机转速随电枢电压的添加而添加；而机械特性的斜率为负，阐明在电枢电压不变时，电动机转速随负载转矩添加而下降。
影响直流伺服电动机特性的要素
对直流伺服电动机特性的剖析是在抱负条件下进行的，实践上电动机的驱动电路、电动机内部的冲突及负载的改变等要素都对直流伺服电动机的特性有着不容疏忽的影响。
（ 1 ）驱动电路对机械特性的影响
直流伺服电动机是由驱动电路供电的，假定驱动电路的内阻是Ri，加在电枢绕组两头的操控电压是Uc，则可画出如图1所示的电枢等效回路。在这个电枢等效回路中，电压平衡方程式为
Ea=Uc-Ia（Ra+Ri） （6-10）
所以在考虑了驱动电路的影响后，直流伺服电动机的机械特性表达式变成
因为驱动电路内阻Ri的存在而使机械特性曲线变陡了，图1给出了驱动电路内阻影响下的机械特性。
假如直流伺服电动机的机械特性较陡峭，则当负载转矩改变时，相应的转速改变较小，这时称直流伺服电动机的机械特性较硬。反之，假如机械特性较陡，当负载转矩改变时，相应的转速改变就较大，则称其机械特性较软。明显，机械特性越硬，电动机的负载才能越强；机械特性越软，负载才能越低。毫无疑问，对直流伺服电动机使用来说，其机械特性越硬越好。由图1可知，因为功放电路内阻的存在而使电动机的机械特性变软了，这种影响是晦气的，因而在规划直流伺服电动机功放电路时，应设法减小其内阻。
（2） 直流伺服电动机内部的冲突对调理特性的影响
由图1可知，直流伺服电动机在抱负空载时（即Tm1=0），其调理特性曲线从原点开端。但实践上直流伺服电动机内部存在冲突（如转子与轴承间的冲突等），直流伺服电动机在发动时需求战胜必定的冲突转矩，因而发动时电枢电压不行能为零。这个不为零的电压称为发动电压，用Ub表明，如图2所示。
（3） 负载改变对调理特性的影响
由式（6-5）知，在负载转矩TL不变的条件下，直流伺服电动机角速度与电枢电压成线性联系。但在实践伺服体系中，经常会遇到负载随转速改变的状况，如粘性冲突阻力是随转速添加而添加的，数控机床切削加工过程中的切削力也是随进给速度改变而改变的。这时因为负载的改变将导致调理特性的非线性，如图2所示。可见，因为负载改变的影响，当电枢电压Ua添加时，直流伺服电动机角速度ω的改变率越来越小，这一点在变负载操控时应分外留意。
