DC伺服電機的基本原理與普通DC電機的基本原理相同。如圖1所示，電動機轉子的載流導體（例如電樞繞組）會受到電磁的影響。定子磁場的轉矩M使電動機轉子旋轉。電磁轉矩

M=KTIa（1）

公式：Kr——電機轉矩系數(shù)（KT=CMФ）；

Ia——電機電樞電流。

電樞旋轉后，導體切斷磁力線以產(chǎn)生反電動勢，其值如下。

Ea=肯（2）

公式：Ke——電動機轉矩系數(shù)（Ke=CeФ）；

n——骨架的速度（r/min）。

或反電動勢為

Ea=Ke60/2=Ke"w（3）

在公式Ke"——中的電勢系數(shù)（Ke"=60Ke/2p）

ω——骨架的角速度（rad/s）。

作用在電樞上的電壓U必須等于反電動勢和電樞壓降之和。即

（4）

公式中的Ra電樞電阻。

上面的公式是電動機的電壓平衡方程。

（5）

在上面的公式中，有三種方法可以調(diào)節(jié)電動機速度。

改變電樞電壓U。

改變磁通量Φ，即改變ke值。通過改變勵磁電路的電阻Rj以改變勵磁電流Ij，可以達到改變磁通量Φ的目的。

電阻Rj在電樞電路中串聯(lián)調(diào)節(jié)。此時，用于計算速度的公式如下。

（6）

調(diào)節(jié)勵磁電路電阻的方法易于控制，但是由于勵磁電路的電感較大，因此電時間常數(shù)較大，速度調(diào)節(jié)速度較差。另外，勵磁電路的串聯(lián)電阻只能減小勵磁電流，因此速度只能以額定速度增加。在電樞電路中串聯(lián)連接電阻器的方法中，可以降低速度，并且電阻器中的銅損較大，這是不經(jīng)濟的。磁通量和電樞電阻是固定的，改變電樞電壓的調(diào)速方法通常是降低電樞的額定電壓，以使電動機的轉速從額定速度降低。它需要附加的調(diào)壓設備，但是由于調(diào)速范圍很廣，因此該方法通常用于直流伺服電機的調(diào)速。