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，且具有机电时刻常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转化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，其首要特色是，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。
直流伺服电机，它包含定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器，所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。
直流伺服电机特指直流有刷伺服电机——电机本钱高结构杂乱，发动转矩大，调速规模宽，操控简略，需求保护，但保护不方便（换碳刷），会发生电磁搅扰，对环境有要求。因而它不能够用于对本钱灵敏的一般工业和民用场合。
直流伺服电机还包含直流无刷伺服电机——电机体积小，重量轻，出力大，呼应快，速度高，惯量小，滚动滑润，力矩安稳，电机功率有限制做不大。简略完结智能化，其电子换相办法灵敏，能够方波换相或正弦波换相。电机免保护不存在碳刷损耗的状况，功率很高，作业温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
直流伺服电机的速度操控单元
调速的概念有两个方面的意义：
（1） 改动电机转速：当指令速度改动时，电机的速度随之改动，并期望以最快的加减速到达新的指令速度值；
（2） 当指令速度不改动时，电机的速度坚持安稳不变。
为调理电机转速和方向，需对直流电压的巨细和方向进行操控，怎么操控？
直流伺服电机速度操控单元的效果：将转速指令信号转化成电枢的电压值，到达速度调理的意图。
直流电机速度操控单元常选用的调速办法：晶闸管（可控硅）调速体系；晶体管脉宽调制（PWM）调速体系。
1、晶闸管调速体系
在沟通电源电压不变的状况下，当改动操控电压Un* 时，经过操控电路和晶闸管主电路改动直流电机的电枢电压Ud，得到操控电压Un*所要求的电机转速。电机的实践电压Un作为反应与Un*进行比较，构成速度环，到达改进电机作业时的机械特性的意图。
晶闸管调速体系主电路选用大功率晶闸管。大功率晶闸管的效果：
（1）整流。将电网沟通电源变为直流；将调理回路的操控功率放大，得到较高电压与较大电流以驱动电机。
（2）逆变。在可逆操控电路中，电机制动时，把电机作业的惯功能转变为电能，并回馈给沟通电网，完结逆变。
为了对晶闸管进行操控，有必要设有触发脉冲发生器，以发生适宜的触发脉冲。该脉冲有必要与供电电源频率及相位同步，确保晶闸管的正确触发
主回路由大功率晶闸管构成的三相全控桥式反并接可逆电路，分红二大部分（Ⅰ和Ⅱ），每部本分按三相桥式衔接，二组反并接，别离完结正转和回转。
各有一个可控硅一起导通，构成回路。为了确保合闸后两个串联的晶闸管能够一起导通或电流截止后再导通，有必要对共阳极组的1个晶闸管和共阴极组的1个晶闸管一起宣布触发脉冲。
2、PWM调速操控体系
原理：使用大功率晶体管的开关效果，将直流电压转化成必定频率的方波电压，加到直流电动机的电枢上；经过调整操控方波脉冲宽度来改动电枢的均匀电压，然后调理电机的转速。
直流电机电压的均匀值
其间，T为脉冲周期，Ton为导通时刻
特色：操控电路简略，不需附加关断电路，开关特性好。广泛应用中、小功率直流伺服体系。
（1）PWM体系的组成
USr——速度指令转化过来的直流电压；
U△——三角波；
USC——脉宽调制器的输出（USr+U△）；
Ub——调制器输出的经脉冲分配、由基极驱动转化过来的脉冲电压。
操控回路：速度调理器、电流调理器、固定频率振荡器及三角波发生器、脉宽调制器和基极驱动电路组成。
差异：与晶闸管调速体系比较，速度调理器和电流调理器原理相同。不同的是脉宽调制器和功率放大器。
（2）PWM体系的脉宽调制器
效果：将电压量转化成可由操控信号调理的矩形脉冲，为功率晶体管的基极供给一个宽度可由速度指令信号调理的脉宽电压。
组成：调制信号发生器（三角波和锯齿波两种）和比较放大器。
3、全数字直流调速体系
在全数字直流调速体系中，仅功率转化组件和履行组件的输入信号和输出信号为模拟信号，其他的信号都为数字信号，由核算机经过算法完结。
核算机的核算速度很高，在几毫秒内能够核算出电流环和速度环的输入、输出数值，发生操控方波的数据，然后操控电机的转速和转矩。全数字调速的特色是离散化，即在每个采样周期给出一次操控数据。
在一个采样周期内，核算机要完结一次电流环和速度环的操控数据的核算和输出，对电机的转速和转矩操控一次。
直流伺服电机的调速原理
组成：由磁极（定子）、电枢（转子）、电刷与换向片三部分组成。结构上做的细长一些，首要是为了减小滚动惯量，然后满意伺服电机快速呼应的要求。
作业原理：直流电源接在两电刷间，电流转入电枢线圈，切开磁力线，发生电磁转矩。
电流方向为：N极下的有用边中的电流总是一个方向，而S极上的有用边中的电流总是另一个方向。这样使两个边上遭到的电磁力的方向共同，电枢因而滚动。因而，当线圈的有用边从 N极下转到S极下时，其间电流的方向有必要一起改动，以使电磁力的方向不变。这有必要经过换向器得以完结。
电磁转矩
感应电势与转速联系
电枢回路电压平衡方程式
他励式直流伺服电机的转速公式
直流电机转速与转矩的联系n=f（T）称机械特性（静态特性）。电机转速与抱负转速的差Δn，反映了电机机械特性硬度，Δn越小（转矩对转速改动的影响程度越小），机械特性越硬。
直流电机的根本调速办法有三种：调理电阻Ra、调理电枢电压Ua和调理磁通Φ的值。电枢电阻调速很少选用，其缺陷：不经济，要得到低速，R很大，则耗费很多电能；低速，特性很软，作业安稳性很差；调理滑润性差，操作吃力。
调理电枢电压（调压调速）时，直流电机机械特性为一组平行线，只改动电机的抱负转速n0，坚持了原有较硬的机械特性，所以调压调速首要用于伺服进给驱动体系电机的调速。假如Δn值较大，不可能完结宽规模的调速。永磁式直流伺服电机的Δn值较小，因而，进给体系常选用永磁式直流电机。
调理磁通（调磁调速）不光改动了电机的抱负转速，并且使直流电机机械特性变软，所以调磁调速首要用于机床主轴电机调速。
