Servo motorlar genel olarak iki kategoriye ayrılır: AC servo motorlar ve DC servo motorlar.
Bir AC servo motorun temel yapısı, bir AC endüksiyon motorunun (asenkron motor)kine benzer. Stator üzerinde 90 derecelik elektriksel faz yer değiştirmesine sahip iki uyarma sargısı (Wf ve Wco) vardır. Her ikisi de sabit bir AC voltajına bağlıdır. Motorun çalışması, Wc'ye uygulanan AC voltajındaki veya fazdaki değişiklikle kontrol edilir.
AC servo motorlar, kararlı çalışma, iyi kontrol edilebilirlik, hızlı yanıt, yüksek hassasiyet ve mekanik ve ayar özellikleri için sıkı doğrusal olmama gereksinimleri (sırasıyla %10–%15'ten az ve %15–%25'ten az gerektirir) ile karakterize edilir.
DC servo motorların avantajları ve dezavantajları şunlardır: Avantajları: Hassas hız kontrolü, güçlü tork-hız özellikleri, basit kontrol prensibi, kullanımı kolay ve ucuz.
Dezavantajları: Fırça değişimi, hız sınırlaması, ek direnç ve aşınma parçacıklarının oluşması (tozsuz- veya patlayıcı ortamlar için uygun değildir).
Bir DC servo motorun temel yapısı genel bir DC motorunkine benzer. Motor hızı n=E/K1j=(Ua - IaRa)/K1j, burada E, armatürün arka elektromotor kuvvetidir, K bir sabittir, j, kutup başına manyetik akıdır, Ua ve Ia, armatür voltajı ve armatür akımıdır ve Ra, armatür direncidir. Ua veya φ'nin değiştirilmesi bir DC servo motorun hızını kontrol edebilir, ancak genellikle armatür voltajının kontrol edilmesi kullanılır. Sabit mıknatıslı DC servo motorlarda, uyarma sargısının yerini kalıcı bir mıknatıs alır ve manyetik akı φ sabittir. DC servo motorlar iyi doğrusal düzenleme özelliklerine ve hızlı zaman tepkisine sahiptir.
AC servo motorların avantajları ve dezavantajları: Avantajları: İyi hız kontrol özellikleri, tüm hız aralığı boyunca düzgün kontrol, neredeyse hiç salınım yok, yüksek verimlilik (%90'ın üzerinde), düşük ısı üretimi, yüksek-hız kontrolü, yüksek-hassas konum kontrolü (kodlayıcı doğruluğuna bağlı olarak), nominal çalışma aralığında sabit tork, düşük atalet, düşük gürültü, fırça aşınması yok, bakım- gerektirmez (temiz ve patlayıcı ortamlar için uygundur).
Dezavantajları: Daha karmaşık kontrol, sürücü parametrelerinin -sahada PID parametreleri kullanılarak ayarlanması gerekir ve daha fazla kablolama gerekir. DC servo motorlar fırçalı ve fırçasız motorlar olarak ikiye ayrılır.
Fırçalı motorlar düşük-maliyetlidir, yapıları basittir, yüksek başlangıç torkuna sahiptir, geniş hız aralığına sahiptir ve kontrol edilmesi kolaydır. Bakım gerektirirler ancak bakımı uygundur (karbon fırçaların değiştirilmesi). Elektromanyetik girişim oluştururlar ve çevresel gerekliliklere tabidirler. Genellikle maliyete duyarlı genel endüstriyel ve sivil uygulamalarda- kullanılırlar.
Fırçasız motorlar boyut olarak küçük ve hafiftir, yüksek çıkışa ve hızlı tepkiye, yüksek hıza ve düşük atalete, kararlı torka ve düzgün dönüşe sahiptir. Esnek elektronik komütasyon yöntemleri (kare dalga veya sinüs dalgası komütasyon) ile kontrol açısından karmaşık ve akıllıdırlar. Bakım gerektirmezler, yüksek verimliliğe sahiptirler ve enerji-tasarrufu sağlarlar, düşük elektromanyetik radyasyona, düşük sıcaklık artışına ve uzun kullanım ömrüne sahiptirler, bu da onları çeşitli ortamlara uygun hale getirir.
AC servo motorlar aynı zamanda senkron ve asenkron motorlara bölünmüş fırçasız motorlardır. Günümüzde hareket kontrolünde genellikle senkron motorlar kullanılmaktadır. Geniş bir güç aralığına sahiptirler, çok yüksek güce ulaşabilirler, yüksek atalete ve düşük maksimum hıza sahiptirler. Güç arttıkça hız da eşit şekilde azalır, bu da onları düşük-hızlı, kararlı çalışma uygulamaları için uygun hale getirir.
Servo motorun içindeki rotor kalıcı bir mıknatıstır. Sürücü, bir elektromanyetik alan oluşturmak için üç-fazlı elektriği (U/V/W) kontrol eder. Rotor bu manyetik alanın etkisi altında döner. Aynı zamanda motora yerleştirilmiş kodlayıcı, geri bildirim sinyallerini sürücüye iletir. Geri besleme değeri hedef değerle karşılaştırılır, böylece rotorun dönüş açısı ayarlanır. Servo motorun doğruluğu enkoderin doğruluğuna (hat sayısı) bağlıdır.
