一、基本结构
直流伺服电动机按励磁方式来分有两种：一种是电磁式，另一种是永磁式。电磁式直流伺服电动机又可分为他励、并励、串励和复励四种，永磁式可归类为他励，如图4-1所示，其基本结构和工作原理与普通直流电动机相同。
直流伺服电动机主要有两种控制方式：一种是电枢控制，即通过改变电枢电压来实现对黄子转速的控制；另一种是磁场控制，即通过改变励磁电压来实现对转子转速的控制(对电磁式直流伺服电动机而言)。电枢控制的优点是电动机机械特性和调节特性的线性度好，空载损耗小，调速范围广，控制回路电感小，响应迅速；而磁场控制虽然能实现平滑调速，但调速范围不大，一般只是配合电枢控制在额定转速以上进行小范围的弱磁升速。另外，磁场控制有可能出现失磁而飞车的危险，因而较少采用。下面以电枢控制他励直流伺服电动机为例，介绍相应的机械特性和调节特性。
二、运行特性
1，机械特性
直流伺服电动机的机械特性是指在一定控制电压UC下，转子转速n与电磁转矩Te之间的关系曲线，即n=f(Te)
如果忽略电枢反应的影响，主磁通西保持不变，则直流伺服电动机的电磁转矩为
式中：CT为转矩系数；Ia为电枢电流。
电枢绕组的感应电动势为
式中：ce为电动势系数。
电枢回路的电压平衡方程为
式中：Ra为电枢电阻(包括电刷接触电阻)。
由式(4-1)、式(4-2)和式(4—3)，可以得到直流伺服电动机的机械特性方程为
式中：α、β分别为机械特性的斜率。
相应的机械特性曲线如图4—2所示。可见．直流伺服电动机的机械特性为一直线，随着控制电压U的增加，机械特性向上平移，而直线斜率p保持不变。
2．调节特性
直流伺服电动机的调节特性是指在一定负载转矩TL下，转子转速n与控制电压UC之间的关系曲线，即n=f(uc)。 、
根据式(4-4)，并利用Te=TL的关系，可直接得到直流伺服电动机的调节特性方程为
相应的调节特性曲线如图4-3所示。可见，直流伺服电动机的调节特性也为一直线，随着负载转矩TL的增加，机械特性向右平移，而直线斜率α保持不变。
从上面的分析可以知道，电枢控制时直流伺服电动机的两个主要运行特性——机械特性和调节特性都是线性的，这是一个很可贵的优点。
三、低速运行的不稳定性分析
从直流伺服电动机的运行特性可知，只要控制电压足够大，电动机就可以在很低的转速下运行。但实际上，当转速很低(每分钟几十转以下)时，转速将很不均匀，时快时慢，甚至停转。这种现象称为直流伺服电动机低速运行的不稳定性，产生的原因主要有以下几个方面：
(1)低速时感应电动势较小．出于电枢齿槽效应等原因造成的电动势脉动的影响将增大，导致电磁转矩的波动比较明显。
(2)低速时控制电压值很小．电刷和换向器之间接触电压不稳定性的影响将增大，导致电枢电流和电磁转矩的波动。
(3)低速时电刷和换向器之间的摩擦转矩也是不稳定的，造成总的阻转矩的变化，导致输出转矩的不稳定。
直流伺服电动机低速运行的不稳定性将在自动控制系统中造成误差．因此必须采取相应的措施加以克服．如采用定子斜极或转子斜槽的结构，或者采用低速运行性能较好的特种电机．如力矩电机、无槽电机等。
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