對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)特性的分析是在理想條件下進(jìn)行的，實(shí)際上電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦及負(fù)載的變動(dòng)等因素都對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)的特性有著不容忽略的影響。
( 1 )驅(qū)動(dòng)電路對(duì)機(jī)械特性的影響
直流伺服電動(dòng)機(jī)是由驅(qū)動(dòng)電路供電的，假設(shè)驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)阻是ri，加在電樞繞組兩端的控制電壓是uc，則可畫(huà)出如圖1所示的電樞等效回路。在這個(gè)電樞等效回路中，電壓平衡方程式為
ea=uc-ia(ra+ri) (6-10)
于是在考慮了驅(qū)動(dòng)電路的影響后，直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式變成
由于驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻ri的存在而使機(jī)械特性曲線(xiàn)變陡了，圖1給出了驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻影響下的機(jī)械特性。
圖1 含驅(qū)動(dòng)電路的電樞等效回路
如果直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較平緩，則當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化較小，這時(shí)稱(chēng)直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬。反之，如果機(jī)械特性較陡，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化就較大，則稱(chēng)其機(jī)械特性較軟。顯然，機(jī)械特性越硬，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力越強(qiáng)；機(jī)械特性越軟，負(fù)載能力越低。毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其機(jī)械特性越硬越好。由圖1可知，由于功放電路內(nèi)阻的存在而使電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟了，這種影響是不利的，因而在設(shè)計(jì)直流伺服電動(dòng)機(jī)功放電路時(shí)，應(yīng)設(shè)法減小其內(nèi)阻。
(2) 直流伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響
由圖1可知，直流伺服電動(dòng)機(jī)在理想空載時(shí)（即tm1=0），其調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)從原點(diǎn)開(kāi)始。但實(shí)際上直流伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦（如轉(zhuǎn)子與軸承間的摩擦等），直流伺服電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要克服一定的摩擦轉(zhuǎn)矩，因此啟動(dòng)時(shí)電樞電壓不可能為零。這個(gè)不為零的電壓稱(chēng)為啟動(dòng)電壓，用ub表示，如圖2所示。
(3) 負(fù)載變化對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響?yīng)?
由式（6-5）知，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩tl不變的條件下，直流伺服電動(dòng)機(jī)角速度與電樞電壓成線(xiàn)性關(guān)系。但在實(shí)際伺服系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)遇到負(fù)載隨轉(zhuǎn)速變動(dòng)的情況，如粘性摩擦阻力是隨轉(zhuǎn)速增加而增加的，數(shù)控機(jī)床切削加工過(guò)程中的切削力也是隨進(jìn)給速度變化而變化的。這時(shí)由于負(fù)載的變動(dòng)將導(dǎo)致調(diào)節(jié)特性的非線(xiàn)性，如圖2所示?？梢?jiàn)，由于負(fù)載變動(dòng)的影響，當(dāng)電樞電壓ua增加時(shí)，直流伺服電動(dòng)機(jī)角速度ω的變化率越來(lái)越小，這一點(diǎn)在變負(fù)載控制時(shí)應(yīng)格外注意。
圖2 摩擦及負(fù)載變動(dòng)對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響