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。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。
1、直流伺服电动机
直流伺服电动机实际上便是他励直流电动机，其结构和原理与一般的他励直流电动机相同，只不过直流伺服电动机输出功率较小罢了。
电枢操控：把操控信号加到电枢绕组上，经过改动操控信号的巨细和极性来操控转子转速的巨细和方向；磁场操控：把操控信号加到励磁绕组上进行操控。
直流伺服电动机进行电枢操控时，电枢绕组即为操控绕组，操控电压直接加到电枢绕组上进行操控。而励磁方法则有两种：一种用励磁绕组经过直流电流进行励磁，称为电磁式直流伺服电动机；另一种运用永久磁铁作磁极，省去励磁绕组，称为永磁式直流伺服电动机。
（1）机械特性
改动操控电压Uc，而机械特性的斜率不变，故其机械特性是一组平行的直线。
（2）调理特性
调理特性是指在必定的转矩下电机的转速n与操控电压Uc的联系。
由调理特功能够看出，当转矩不变时，如增强操控信号Uc，直流伺服电动机的转速添加，且呈正比例联系；反之削弱操控信号Uc削弱到某一数值U1直流伺服电动机中止滚动，即在操控信号Uc小于U1时，电机堵转，要使电机能够滚动，操控信号Uc有必要大于U1才行，故U1 叫做始动电压。
电枢操控时的直流伺服电动机的机械特性和调理特性都是线性的，并且不存在“自转”现象。
2、沟通伺服电动机
沟通伺服电动机实际上便是两相异步电动机，所以有时也叫两相伺服电动机。电机定子上有两相绕组，一相叫励磁绕组f，接到沟通励磁电源Uf上，另一相为操控绕组c，接入操控电压Uc ，两绕组在空间上互差90°电视点，励磁电压Uf和操控电压Uc频率相同。
沟通伺服电动机的作业原理与单相异步电动机有相似之处。当沟通伺服电动机的励磁绕组接到励磁电流Uf上，若操控绕组加上的操控电压Uc为0时（即无操控电压）所发生的是脉振磁通势，所树立的是脉振磁场，电机无起动转矩；
当操控绕组加上的操控电压不为0，且发生的操控电流与励磁电流的相位不一起，树立起椭圆形旋转
磁场（若Ic与If相位差为90°时，则为圆形旋转磁场），所以发生起动力矩，电机转子滚动起来。假如电机参数与一般的单相异步电动机相同，那么当操控信号消失时，电机转速虽会下降些，但仍会持续不停地滚动。伺服电动机在操控信号消失后仍持续旋转的失控现象称为“自转”。
能够经过添加转子电阻的方法来消除“自转”。
直流伺服电动机的驱动模块
因为直流伺服电动机实际上便是一台小容量的他励直流电动机，因此，一般直流电动机的各种驱动模块实际上均可用来驱动直流伺服电动机。可是，一般来说，直流伺服电动机的容量远小于一般驱动用直流电动机，即电枢驱动容量较小，而一般直流电动机的驱动模块一般都是应用于中大容量的电动机作为电力驱动。别的，作为伺服电动机因为其操控的线性度、灵敏性和快速性等的特殊要求，对驱动模块的动静态特性也有相应的要求。因此，直流伺服电动机往往需求有自己专门的驱动模块。适用于直流伺服电动机的典型驱动电路实际上是一种直流线性功率扩大器，它将直流操控信号直接进行电压和功率扩大而驱动直流伺服电动机，如图1所示。因此，直流伺服电动机的驱动模块又叫做直流伺服扩大模块。
（1）直流伺服电动机驱动模块的基本形式及原理
原理上，直流伺服电动机驱动模块也由功率电路和操控电路两部分构成。而功率电路原理上有两种基本形式，这两种基本形式分别叫电压操控型（DSMDRV）和电流操控型（DSMDRC）。
（2）用功率电子器件构成的驱动模块DSMDR
用功率电子器件能够构成一种带限流功用的电压操控型双向驱动模块，
（3）用功率集成电路构成DSMDR驱动模块
因为直流伺服电动机一般是低电压小功率。因此，能够选用一些通用功率集成电路构成直流伺服扩大器直接驱动直流伺服电动机。此外，现在市场上已有专用于驱动直流伺服电动机的专用功率集成电路。这种%&&&&&%具有很大的输出电流才能且用它们构成直流伺服扩大器十分简略和简单。
操控信号由计算机操控体系给定，经过接口和功放电路驱动直流伺服电动机。
功放电路又称功率扩大器，现在主要有两种：
（1）晶闸管功率扩大器
（2）晶体管脉冲宽度调制（PWM）功率扩大器。
1、PWM晶体管功率扩大器的作业原理
（1）电压—脉宽变换器
效果：依据操控指令信号对脉冲宽度进行调制，用宽度随指令改变的脉冲信号去操控大功率晶体管的导通时刻，完成对电枢绕组两头电压的操控。
（2）开关功率扩大器
效果：对电压—脉宽变换器输出的信号Us进行扩大，输出具有满足功率的信号Up，以驱动直流伺服电动机。
开关功率扩大器常选用大功率晶体管构成。依据各晶体管基极所加的操控电压波形，可分为单极性输出、双极性输出和有限单极性输出三种方法。
2、PWM晶体管功率扩大器的数学模型
假如疏忽功放电路中晶体管的导通压降，则UP的幅值与电源电压UC持平。设三角波周期为T，US的正脉冲宽度为TP，则一个周期内电枢绕组两头的电压Ua为：
展开成傅里叶级数，得：
因为晶体管的切换频率（即Us的频率）一般高于1000Hz，比直流伺服电动机的频带高得多，因此一切的谐波（即沟通重量）都将被电动机的低通滤波效果所衰减掉。这样，式中的沟通重量可疏忽，然后简化为Ua=2UcUi/UTpp。考虑到PWM晶体管功率扩大器所具有的限幅特性，可得到其数学模型如下：
3、规划功放电路时应留意的问题
切换频率的挑选
（1）切换频率应使电动机轴发生微振，以战胜静摩擦，改进运转特性，但微振的最大角位移不该大于答应的角方位差错。
（2）切换频率应选得满足高，以使电动机电枢感抗满足大，减小电动机内发生的高频功耗和沟通重量的影响。
（3）切换频率应高于体系中任一部件的谐振频率，以避免共振发生。
大功率晶体管的挑选
大功率晶体管作业在开关状况，其答应的开关频率必定要大于切换频率，并且开关特性要好，导通后的压降要小，反向耐压要高，以确保驱动电路和电动机功能的发挥。
