电动机的电枢相同，因而转子转动惯量较大。 直流伺服电动机还可按转子转动惯量的大小而分成大惯量、中惯量和小惯量直流伺服电 机。大惯量直流伺服电动机（又称直流力矩伺服电动机）负载能力强，易于与机械系统匹配，而小 惯量直流伺服电动机的加减速能力强、响应速度快、动态特性好 2、直流伺服电动机的基本结构及工作原理 直流伺服电动机主要由磁极、电枢、电刷及换向片结构组成（如图6-3所示）。其中磁极在工 作中固定不动，故又称定子。定子磁极用于产生磁场。在永磁式直流同服电动机中，磁极采用永 磁材料制成，充磁后即可产生恒定磁场。在他励式直流伺服电动机中，磁极由冲压硅钢片叠成 外绕线圈，靠外加励磁电流才能产生磁场。电枢是直流同服电动机中的转动部分，故又称转子 它由硅钢片叠成，表面嵌有线圈，通过电刷和换向片与外加电枢电源相连。 极 电框导件 磁极 图63直流伺服电动机基本结构 图6-4电枢等效电路 直流伺服电动机是在定子磁场的作用下，使通有直流电的电枢（转子）受到电磁转矩的驱使， 带动负载旋转。通过控制电枢绕组中电流的方向和大小，就可以控制直流伺服电动机的旋转方向 和速度。当电枢绕组中电流为零时，伺服电动机则静止不动： 直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下 通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控 制，即通过以改变励磁电流的大小来政变定子磁场强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。 采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输 出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。而采用励磁破场控制方式时， 由于电动机在额定运行条件下磁场己接近饱和，因而只能通过减弱感场的方法来改变电动机的转 速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随若磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降。 输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式。 3、直流伺服由动机的特性分析 直流伺服电动机采用电枢电压控制时的电枢等效电路如图64所示 当电动机处于稳态运行时，回路中的电流I。保持不变，则电枢回路中的电压平衡方程式为 E=U。-1R (6-1) 式中，E。是电枢反电动势：U。是电枢电压：I是电枢电流：R。是电枢电阻。 转子在破场中以角速度⊙切制磁力线时，电枢反电动势E。与角速度0之间存在如下关系： 44 电动机的电枢相同，因而转子转动惯量较大。 直流伺服电动机还可按转子转动惯量的大小而分成大惯量、中惯量和小惯量直流伺服电动 机。大惯量直流伺服电动机(又称直流力矩伺服电动机)负载能力强，易于与机械系统匹配，而小 惯量直流伺服电动机的加减速能力强、响应速度快、动态特性好 2、直流伺服电动机的基本结构及工作原理 直流伺服电动机主要由磁极、电枢、电刷及换向片结构组成（如图6-3所示）。其中磁极在工 作中固定不动，故又称定子。定子磁极用于产生磁场。在永磁式直流伺服电动机中，磁极采用永 磁材料制成，充磁后即可产生恒定磁场。在他励式直流伺服电动机中，磁极由冲压硅钢片叠成， 外绕线圈，靠外加励磁电流才能产生磁场。电枢是直流伺服电动机中的转动部分，故又称转子， 它由硅钢片叠成，表面嵌有线圈，通过电刷和换向片与外加电枢电源相连。 图 6-3 直流伺服电动机基本结构 图 6-4 电枢等效电路 直流伺服电动机是在定子磁场的作用下，使通有直流电的电枢（转子）受到电磁转矩的驱使， 带动负载旋转。通过控制电枢绕组中电流的方向和大小，就可以控制直流伺服电动机的旋转方向 和速度。当电枢绕组中电流为零时，伺服电动机则静止不动。 直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下， 通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控 制，即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。 采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输 出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。而采用励磁磁场控制方式时， 由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转 速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降， 输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式。 3、直流伺服电动机的特性分析 直流伺服电动机采用电枢电压控制时的电枢等效电路如图6-4 所示。 当电动机处于稳态运行时，回路中的电流 a I 保持不变，则电枢回路中的电压平衡方程式为 a a aRa E =U − I (6-1) 式中， Ea 是电枢反电动势； U a 是电枢电压； a I 是电枢电流； Ra 是电枢电阻。 转子在磁场中以角速度  切割磁力线时，电枢反电动势 Ea 与角速度  之间存在如下关系：