直流伺服電機(jī)與一般直流電機(jī)的基本原理是完全相同的，如圖1所示，電機(jī)轉(zhuǎn)子上的載流導(dǎo)體（即電樞繞組）在定子磁場(chǎng)中，受到電磁轉(zhuǎn)矩m 的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電磁轉(zhuǎn)矩
m=ktia（1）
式中：kr——電機(jī)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)（kt=cmф）；
ia——電機(jī)電樞電流。
電樞轉(zhuǎn)動(dòng)后，因?qū)w切割磁力線而產(chǎn)生反電勢(shì)，其值為
ea=ken （2）
式中：ke——電機(jī)的轉(zhuǎn)矩系數(shù) （ke=ceф）；
n——電樞的轉(zhuǎn)速（r/min）。
或反電勢(shì)為
ea=ke60/2=ke'w（3）
式中，ke'——電勢(shì)系數(shù)（ke'=60ke/2p）
ω——電樞的角速度（rad/s）。
作用在電樞的電壓u 應(yīng)等于反電勢(shì)與電樞電壓降之和，即
（4）
式中，ra--電樞電阻。
上式就是電機(jī)的電壓平衡方程。由式（2）和式（4）有
（5）
由上式可知，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法。
改變電樞電壓u；
改變磁通量φ，即改變ke的值。改變激磁回路的電阻rj以改變激磁電流ij，可以達(dá)到改變磁通量φ的目的；
在電樞回路中串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻rj，此時(shí)，轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式變?yōu)?br> （6）
調(diào)節(jié)激磁回路電阻的方法，雖然容易控制，但激磁回路的電感大，因此，電氣時(shí)間常數(shù)較大，調(diào)速的快速性較差。而且激磁回路串接電阻只能使激磁電流減小，所以轉(zhuǎn)速只能由額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)高。在電樞回路中串接電阻的辦法，轉(zhuǎn)速只能調(diào)低，而且電阻上的銅耗大，這種方法并不經(jīng)濟(jì)。磁通量與電樞電阻固定不變，改變電樞電壓的調(diào)速方法，一般都由電樞的額定電壓向下調(diào)低，使電機(jī)轉(zhuǎn)速由額定轉(zhuǎn)速向下調(diào)低。盡管需要附加調(diào)壓設(shè)備，但是它的調(diào)速范圍大，所以直流伺服電機(jī)常用這種方法調(diào)速。