直流伺服電機的結構，原理與調速

  直流伺服電機具有良好的啟動、制動和調速特性，可很方便地在寬范圍內實現(xiàn)平滑無極調速，故多采用在對伺服電機的調速性能要求較高的生產設備中。

如圖4-3所示，直流伺服電機的結構主要包括三大部分：

（1）定子。定子磁極磁場由定子的磁極產生。根據產生磁場的方式，直流伺服電動機可分為永磁式和他激式。永磁式磁極由永磁材料制成，他激式磁極由沖壓硅鋼片疊壓而成，外繞線圈通以直流電流便產生恒定磁場。

（2）轉子。又稱為電樞，由硅鋼片疊壓而成，表面嵌有線圈，通以直流電時，在定子磁場作用下產生帶動負載旋轉的電磁轉矩。

（3）電刷與換向片。為使所產生的電磁轉矩保持恒定方向，轉子能沿固定方向均勻的連續(xù)旋轉，電刷與外加直流電源相接，換向片與電樞導體相接。

直流伺服電動機的工作原理與一般直流電動機的工作原理是完全相同，如圖4-4所示。他激直流電機轉子上的載流導體（即電樞繞組），在定子磁場中受到電磁轉矩M的作用，使電機轉子旋轉。由直流電機的基本原理分析得到： 

         n=(u－IaRa)/ke                           (4-2)

式中：n──電樞的轉速，r/min； 

      u──電樞電壓；

Ia ──電機電樞電流； 

      Ra──電樞電阻；

ke──電勢系數(shù)（ke=Ceφ）。

由式4-2可知，調節(jié)電機的轉速有三種方法：

（1）改變電樞電壓u 。調速范圍較大，直流伺服電機常用此方法調速；

（2）變磁通量φ（即改變ke的值）。改變激磁回路的電阻Rf以改變激磁電流If，可以達到改變磁通量的目的；調磁調速因其調速范圍較小常常作為調速的輔助方法，而主要的調速方法是調壓調速。若采用調壓與調磁兩種方法互相配合，可以獲得很寬的調速范圍，又可充分利用電機的容量。

(3)在電樞回路中串聯(lián)調節(jié)電阻Rt(圖中無表示)，此時有                    n=[u－Ia(Ra+Rt)]/ke                     （4-3）

從式4-3可知，在電樞回路中串聯(lián)電阻的辦法，轉速只能調低，而且電阻上的銅耗較大，這種辦法并不經濟，僅用于較少的場合。