直流伺服電動機是自動控制系統中具有特殊用途的直流電動機，又稱執行電機，它能夠把輸入的電壓信號變換成軸上的角位移和角速度等機械信號。直流伺服電動機的工作原理、基本結構及內部電磁關系與一般用途的直流電動機相同。

直流伺服電動機的控制電源為直流電壓，分普通直流伺服電動機、盤形電樞直流伺服電機、空心杯直流伺服電機和無槽直流伺服電機等。普通直流伺服電動機有永磁式和電磁式兩種基本結構類型。電磁式又分為他勵、并勵、串勵和復勵四種，永磁式可看作是他勵式。

特點：轉子直徑較小、軸向尺寸大；轉動慣量小，因此響應時間快。但額定扭矩較小，一般必須與齒輪降速裝置相匹配。用于高速輕載的小型數控機床中。

1、直流伺服電動機的基本結構

圖為直流伺服電動機的結構，主要包括定子、轉子、電刷與換向片三個部分

2.直流伺服電動機的分類

（1）根據電動機本身結構的不同，可分為以下幾類：

改進型直流伺服電動機轉子的轉動慣量較小，過載能力較強，且具有較好的換向性能。

小慣量直流電動機最大限度地減少了轉子的轉動慣量，能獲得最好的快速特性。

永磁直流伺服電動機能在較大過載轉矩下長期地工作，轉動慣量較大，無勵磁回路損耗，可在低速下運轉。

無刷直流電動機由同步電動機和逆變器組成，而逆變器是由裝在轉子上的轉子位置傳感器控制。

（2）根據直流電動機對勵磁繞組的勵磁方式不同，可分為他勵式、并勵式、串勵式和復勵式四種。

直流伺服電動機的特點種類

直流伺服電動機的結構和一般直流電動機一樣，只是為了減小轉動慣量而做得細長一些。它的勵磁繞組和電樞分別由兩個獨立電源供電。也有永磁式的，即磁極是永久磁鐵。通常采用電樞控制，就是勵磁電壓f一定，建立的磁通量Φ也是定值，而將控制電壓Uc加在電樞上，其接線圖如下圖所示。

直流伺服電動機，通常用于功率稍大的系統中，其輸出功率一般為1W-600W。

直流伺服電動機分為以下幾種：

一般直流伺服電動機

無槽電樞直流伺服電動機

空心杯形電樞直流伺服電動機

印刷繞組直流伺服電動機

無刷直流伺服電動機

直流伺服電動機的機構特性（n=f（T））和直流他勵電動機一樣，也用下式表示：

n=Uc/KE·Φ-Ra/KE·KT·Φ·T

下圖是直流伺服電動機在不同控制電壓下（Uc為額定控制電壓）的機械特性曲線。

由圖可見：在一定負載轉矩下，當磁通不變時，如果升高電樞電壓，電機的轉速就升高；反之，降低電樞電壓，轉速就下降；當Uc＝0時，電動機立即停轉。要電動機反轉，可改變電樞電壓的極性。

直流伺服電動機的技術參數

1.額定功率是指電動機軸上輸出功率的額定值，即電動機在額定狀態下運行時的輸出功率。在額定功率下允許電動機長期連續運行而不致過熱。

2.額定電壓是指電動機在額定狀態下運行時，勵磁繞組和電樞控制繞組上應加的電壓額定值。

3.額定電流是指電動機在額定電壓下，驅動負載為額定功率時繞組中的電流。額定電流一般就是電動機長期連續運行所允許的最大電流。

4.額定轉速也稱最高轉速，是指電動機在額定電壓下，輸出額定功率時的轉速。直流伺服電動機的凋速范圍一般在額定轉速以下。

5.額定轉矩是指電動機在額定狀態下運行時的輸出轉矩。

6.最大轉矩是指電動機在短時間內可輸出的最大轉矩，它反映了電動機的瞬時過載能力。直流伺服電動機的瞬時過載能力都比較強，其最大轉矩一般可達額定轉矩的5—10倍。

7.機電時間常數τj和電磁時間常數τd

分別反映了直流伺服電動機兩個過渡過程時間的長短。τj通常小于20ms，τd通常小于5ms，兩者之比通常大于3，因而通常可將直流伺服電動機近似地看成是一階慣性環節。

8.熱時間常數是指電動機繞組上升到額定溫升的63.2%時所需的時間。

9.阻尼系數又稱內阻尼系數，其倒數即為機械特性曲線的斜率。

直流伺服電動機的特性參數

（1）轉矩－速度特性曲線又叫工作曲線。

（2）負載－工作周期曲線