由于數(shù)控沖床的自身特點(diǎn)，如位移精度高、調(diào)速范圍廣、承載能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快等，對伺服電機(jī)的要求較高，特別是要具有較大的轉(zhuǎn)矩一一慣量比。直流伺服電機(jī)具有較好的調(diào)速特性，尤其是他激直流電機(jī)具有較硬的機(jī)械特性，因此直流電機(jī)在數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床中使用較廣泛。然而一般的直流電機(jī)因其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，其輸出轉(zhuǎn)矩相對小，動(dòng)態(tài)特性不好，不能滿足機(jī)械加工的要求，特別是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下更是如此。因此，直流電機(jī)必須改進(jìn)結(jié)構(gòu)提高其特性，才能用于數(shù)控沖床的伺服系統(tǒng)。

(1)小慣量直流伺服電機(jī)

為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡可能的小，這種電機(jī)一般都做成細(xì)長形，轉(zhuǎn)子光滑無糟。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比一般直流電機(jī)小一個(gè)數(shù)量級，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小、加/減速能力強(qiáng)、響應(yīng)俠、動(dòng)態(tài)特性好。再加上其氣隙尺寸大，采用高磁能永 久磁鐵，勵(lì)磁繞組在鐵心表面，因而繞組自磁下，電樞電流可增大。所以其瞬時(shí)峰值轉(zhuǎn)矩可為額定轉(zhuǎn)矩的10倍以上，調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

(2)調(diào)速直流電機(jī)

小慣量直流電機(jī)是從減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來改善電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的，然而正是因其慣量小。

熱容量也小，過載時(shí)間不能過長。其另一特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、憤量小。而機(jī)床的慣量大，兩者之間必然使用齒輪減速才能很好地匹配。這在客觀上需要一種大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速的電機(jī)。

寬調(diào)速直流伺服電機(jī)是在維持一般直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變的前提下，通過提高轉(zhuǎn)短來改善其特性，電機(jī)定子采用矯頑力強(qiáng)的永磁材料。這種材料可使電機(jī)電流過載10倍而不會去磁，因而提高了電機(jī)的瞬時(shí)加速力矩，改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)，因此具有以下特性:

①動(dòng)態(tài)響應(yīng)好由于它有較大的轉(zhuǎn)矩一一慣量比，因而它的加速度大、響應(yīng)快、動(dòng)態(tài)特性好。

②過載能力強(qiáng)因它有較大的熱容量，可承受較大的峰值電流和過載轉(zhuǎn)矩.在轉(zhuǎn)矩為額定值的3倍，連續(xù)工作30分鐘的情況下，其也樞溫度仍不至升至危險(xiǎn)程度。

③轉(zhuǎn)矩大在相同的轉(zhuǎn)子外徑和電樞電流的情況下，產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩.低速時(shí)也能輸出大轉(zhuǎn)矩，可不經(jīng)齒輪減速而直接與絲杠連接，使結(jié)構(gòu)大簡化、精度提高。同時(shí)，由于其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，外加負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對其影響小，易于和機(jī)床匹配。使工作平穩(wěn)。

④調(diào)速范圍寬由于電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，低速時(shí)輸出較大的轉(zhuǎn)矩，所以調(diào)速范圍寬.調(diào)速范圍可達(dá)0.1-2000 r/min。

⑤可直接接有高精度檢測元件一些測量轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角的檢測元件（如測速發(fā)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)變壓器，脈沖編碼器等)，可與之同軸安裝，有利于精 確定位。

(3)直流伺服電機(jī)的調(diào)速

對于直流電機(jī)的調(diào)速，理論上有三種方法:①改變電樞回路電阻;②改變氣隙磁通量;③改變外加電壓。用于數(shù)控沖床的電機(jī)要求既能正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，又能快速制動(dòng)。因此數(shù)控沖床的伺服系統(tǒng)一般都是可逆系統(tǒng)，但前兩種方法不能滿足數(shù)控沖床的要求。因此，主要采用調(diào)整電樞電壓的方法來調(diào)節(jié)直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，它的供電系統(tǒng)能靈活地控制直流電壓的大小和方向。目前，主要用晶明智控制方式(SCR -M)和脈寬調(diào)制方式(PWM - M)來提供可調(diào)的直流電源。