大慣量直流伺服電機又稱寬調速直流伺服電機，是20世紀60年代末70年代初在小慣量電機和力矩電機的基礎上發展起來的。現在數控機床廣泛采用這類電機構成閉環進給系統。這種電動機分為電勵磁和永久磁鐵勵磁（永磁式）兩種，占主導地位的是永磁式電動機。永磁式大慣量伺服電動機具有下列特點：
（1）高性能的鐵氧體（永磁體的一種材料）具有大的矯頑力和足夠的厚度，能承受高的峰值電流以滿足快的加減速的要求。
（2）大慣量的結構使在長期過載工作時具有大的熱容量。
（3）低速高轉矩和大慣量結構可以與機床進給絲桿直接連接。
（4）一般沒有換向極和補償繞組，通過仔細選擇電刷材料和磁場的結構，使得在較大的加速度狀態下有良好的換向性能。
（5）絕緣等級高，從而保證電動機在反復過載的情況下仍有較長的壽命。
（6）在電動機軸上裝有精密的測速發電機，旋轉變壓器或脈沖編碼器，從而可以得到精密的速度和位置檢測信號，以反饋到速度控制單元和位置控制單元。
大慣量（寬調速）直流伺服電動機雖然具有上述特點，但是，對它進行控制不如步進電機簡單，快速響應性能也不如小摜量電動機，寬調速直流伺服電動機轉子由于采用良好的絕緣，耐溫可達150～200℃。轉子溫度高，熱量通過轉軸傳到絲桿，絲杠的變形將影響傳動精度，因此，出現了熱管形的大慣量電機，即將電機軸做成空心，在軸內裝氟里昂之類的工作介質，介質在管內反復蒸發和冷卻，將熱量由高溫區傳至低溫區，最終散發到周圍環境中去。
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