Por muito tempo, os sistemas de controle de velocidade de motores CC dominaram as aplicações que exigem desempenho de regulação de alta velocidade. Porém, os motores CC apresentam desvantagens inerentes, como o fácil desgaste das escovas e dos comutadores, exigindo manutenção frequente. A comutação gera faíscas, limitando a velocidade máxima do motor e restringindo o seu ambiente de aplicação. Além disso, os motores CC são de estrutura complexa, difíceis de fabricar, consomem grandes quantidades de aço e têm altos custos de fabricação. Os motores CA, especialmente os motores de indução de gaiola de esquilo, não apresentam essas desvantagens e a inércia do rotor é menor que a dos motores CC, resultando em melhor resposta dinâmica. No mesmo volume, os motores CA podem ter potência de saída de 10% a 70% maior que os motores CC. Além disso, os motores CA podem ser fabricados com capacidades maiores, atingindo tensões e velocidades mais elevadas. As máquinas-ferramentas CNC modernas tendem a usar servoacionamentos CA, que estão substituindo cada vez mais os servoacionamentos CC.
Tipo assíncrono
Servo motores CA assíncronos referem-se a motores de indução CA. Eles estão disponíveis em versões trifásicas-e monofásicas-e em tipos de rotor-gaiola e enrolado-de esquilo, sendo os motores de indução trifásicos-gaiola de esquilo-os mais comuns. Sua estrutura é simples e, comparado a um motor CC de mesma capacidade, tem metade do peso e apenas um{8}}terço do preço. A desvantagem é que ele não pode alcançar economicamente uma regulação suave da velocidade em uma ampla faixa e deve extrair corrente de excitação atrasada da rede elétrica. Isso piora o fator de potência da rede.
Esse tipo de servo motor CA assíncrono com rotor de gaiola de esquilo é simplesmente chamado de servo motor CA assíncrono, denotado por IM.
Tipo Síncrono: Embora os servomotores CA síncronos sejam mais complexos que os motores de indução, eles são mais simples que os motores CC. Seu estator é igual ao de um motor de indução, com enrolamentos trifásicos simétricos. Porém, o rotor é diferente e, de acordo com as diferentes estruturas do rotor, é dividido em duas categorias principais: eletromagnético e não{3}}eletromagnético. Os motores síncronos não{5}}eletromagnéticos são divididos em histerese, ímã permanente e tipos reativos. Os motores síncronos de histerese e reativos apresentam desvantagens como baixa eficiência, baixo fator de potência e capacidade de fabricação limitada. Os motores síncronos de ímã permanente são usados principalmente em máquinas-ferramentas CNC.
Em comparação com os motores eletromagnéticos, os motores de ímã permanente têm as vantagens de estrutura simples, operação confiável e maior eficiência; as desvantagens são o tamanho grande e as características iniciais ruins. No entanto, ao empregar ímãs de terras-raras com alta remanência e coercividade, os motores síncronos de ímã permanente podem ter aproximadamente metade do tamanho e 60% mais leves que os motores CC, com a inércia do rotor reduzida a um{3}}quinto da dos motores CC. Comparados aos motores assíncronos, eles são mais eficientes devido à eliminação de perdas de excitação e perdas parasitas relacionadas causadas pela excitação do ímã permanente. Além disso, por não possuírem os anéis coletores e as escovas exigidos pelos motores síncronos eletromagnéticos, sua confiabilidade mecânica é a mesma dos motores de indução (assíncronos), enquanto seu fator de potência é significativamente maior, resultando em um tamanho menor para motores síncronos de ímã permanente. Isso ocorre porque em baixas velocidades os motores de indução (assíncronos), devido ao seu baixo fator de potência, apresentam uma potência aparente muito maior para a mesma saída de potência ativa, e as dimensões principais do motor são determinadas pela potência aparente.