常用的伺服電動(dòng)機有兩大類(lèi)，以交流電源工作的稱(chēng)為交流伺服電動(dòng)機，以直流電源工作的稱(chēng)為直流伺服電動(dòng)機。本文僅對直流伺服電機進(jìn)行詳細解析。
伺服電動(dòng)機的功能是把輸入的電壓信號轉換為軸上的角位移或角速度輸出，也就是說(shuō)，伺服電動(dòng)機是指其轉速和轉向隨輸入電壓信號的大小和方向而改變的控制電動(dòng)機。伺服電動(dòng)機能帶一定大小的負載，在自動(dòng)控制系統中作執行元件，所以又稱(chēng)為執行電動(dòng)機。
自動(dòng)控制系統對伺服電動(dòng)機的性能要求可概況為以下幾點(diǎn)。
（1）無(wú)自轉現象。在控制信號來(lái)到之前，伺服電動(dòng)機轉子靜止不動(dòng)；控制信號來(lái)到之后，轉子迅速轉動(dòng)；控制信號消失時(shí)，伺服電動(dòng)機轉子應立即停止轉動(dòng)?？刂菩盘枮榱銜r(shí)電動(dòng)機繼續轉動(dòng)的現象稱(chēng)為“自轉”現象，消除自轉是自控系統正常工作的必要條件。
（2）空載始動(dòng)電壓低。電動(dòng)機空載時(shí)，轉子不論在任何位置，從靜止狀態(tài)開(kāi)始啟動(dòng)至連續運轉的 小控制電壓稱(chēng)為始動(dòng)電壓。始動(dòng)電壓越小，電動(dòng)機的靈敏度越高。
（3）機械特性和調節特性的線(xiàn)性度好，能在寬廣的范圍內平滑穩定地調速。
（4）快速響應性好。即機電時(shí)間常數小，因而伺服電動(dòng)機都要求轉動(dòng)慣量小。
1.直流伺服電動(dòng)機分類(lèi)和結構
直流伺服電動(dòng)機是自動(dòng)控制系統中具有特殊用途的直流電動(dòng)機，其結構和一般直流電動(dòng)機無(wú)本質(zhì)差異，也由定子與轉子兩部分組成。
定子的作用是建立恒定磁場(chǎng)，定子磁極上裝有勵磁繞組。在直流伺服系統中，常用的是電磁式和永磁式直流伺服電動(dòng)機。目前，電磁式的勵磁方式為他勵方式，電樞和勵磁繞組由兩個(gè)獨立電源供電。
空心杯電樞永磁式直流伺服電動(dòng)機它由一個(gè)外定子和一個(gè)內定子，空心杯電樞在內、外定子間的氣隙中旋轉。外定子用軟磁性材料做鐵芯，鐵芯上裝有集中繞組（用永久磁鐵制成兩個(gè)半圓形磁極或在環(huán)形磁鋼上充磁生成N、S極）。內定子由圓柱形軟磁材料制成，它作為磁路的一部分，可減小磁阻。電樞是一個(gè)用非磁性材料（如塑料）制成的空心杯狀圓筒，直接安裝在電動(dòng)機軸上。在空心杯沿圓周軸向排成空心杯狀并用環(huán)氧樹(shù)脂固化成型的繞組。電源通過(guò)電刷和轉向器加到電樞繞組上。一般直流伺服電動(dòng)機電樞鐵芯長(cháng)度與直徑比普通直流電動(dòng)機大，目的再于減小其飛輪矩，提高響應速度。
近年來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了新品種的直流伺服電動(dòng)機，如無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機。
2.直流伺服電動(dòng)機工作原理
直流伺服電動(dòng)機的工作原理也和普通小型直流電動(dòng)機相同。對他勵式直流伺服電動(dòng)機，如果勵磁繞組通以勵磁電流，建立恒定磁場(chǎng)，當電樞繞組通過(guò)電流時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生電磁轉矩使轉子旋轉，而勵磁繞組或電樞繞組中的一個(gè)斷電時(shí)，電動(dòng)機立即停轉。改變勵磁電流的大小和方向，就能改變電動(dòng)機的轉速和轉向，以滿(mǎn)足伺服電動(dòng)機的控制要求。當負載轉矩一定時(shí)，保持電樞電源電壓不變，通過(guò)改變勵磁電流來(lái)控制電動(dòng)機的轉速稱(chēng)為磁場(chǎng)控制；保持勵磁電流不變，通過(guò)改變電源電壓來(lái)控制電動(dòng)機當轉速稱(chēng)為電樞控制。由于后者的特性和精度都比較理想，所以，直流伺服電動(dòng)機一般采用電樞控制，亦即利用電樞電壓作為控制信號電壓，而磁場(chǎng)控制方式只用于小功率電動(dòng)機。
直流伺服電動(dòng)機的基本工作原理與一般直流電動(dòng)機相同。勵磁繞組接入恒定電壓，接受控制信號的電樞繞組接受控制電壓信號時(shí)，電樞繞組中流過(guò)電流，其產(chǎn)生的磁通與勵磁繞組產(chǎn)生的磁通互相作用，產(chǎn)生電磁轉矩，使電樞旋轉。改變控制電壓信號的大小，即可改變電動(dòng)機的轉速，達到調速的目的。
伺服直流伺服電動(dòng)機使用時(shí)應注意如下事項:
①電磁式電樞控制的直流伺服電動(dòng)機在使用時(shí)，要先接通勵磁電源，然后再加電樞電壓。運行中應盡量避免勵磁繞組斷電，以免引起電樞電流過(guò)大和造成電動(dòng)機的超速。
②選用不同形式的電樞控制電源時(shí)，注意其容量應留有適當的余量。
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