Động cơ servo được phân loại thành hai loại: Động cơ servo AC và động cơ servo DC.
Cấu trúc cơ bản của động cơ servo AC tương tự như động cơ cảm ứng AC (động cơ không đồng bộ). Nó có hai cuộn dây kích thích, Wf và Wco, trên stato, với độ lệch pha điện 90 độ. Cả hai đều được kết nối với một điện áp xoay chiều không đổi. Hoạt động của động cơ được điều khiển bởi sự thay đổi điện áp xoay chiều hoặc pha cấp vào Wc.
Động cơ servo AC được đặc trưng bởi hoạt động ổn định, khả năng điều khiển tốt, phản ứng nhanh, độ nhạy cao và các yêu cầu phi tuyến nghiêm ngặt đối với các đặc tính cơ học và điều chỉnh (yêu cầu lần lượt dưới 10%–15% và dưới 15%–25%).
Ưu điểm và nhược điểm của động cơ servo DC là: Ưu điểm: Kiểm soát tốc độ chính xác, đặc tính tốc độ-mô-men xoắn mạnh, nguyên lý điều khiển đơn giản, dễ sử dụng và không tốn kém.
Nhược điểm: Chuyển mạch bàn chải, hạn chế tốc độ, lực cản bổ sung và tạo ra các hạt mài mòn (không phù hợp với môi trường-không có bụi hoặc dễ cháy nổ).
Cấu trúc cơ bản của động cơ servo DC tương tự như động cơ DC thông thường. Tốc độ động cơ n=E/K1j=(Ua - IaRa)/K1j, trong đó E là suất điện động ngược phần ứng, K là hằng số, j là từ thông trên mỗi cực, Ua và Ia là điện áp phần ứng và dòng điện phần ứng, và Ra là điện trở phần ứng. Việc thay đổi Ua hoặc φ có thể điều khiển tốc độ của động cơ servo DC, nhưng nhìn chung, việc điều khiển điện áp phần ứng được sử dụng. Trong động cơ servo DC nam châm vĩnh cửu, cuộn dây kích thích được thay thế bằng nam châm vĩnh cửu và từ thông φ không đổi. Động cơ servo DC có đặc tính điều chỉnh tuyến tính tốt và đáp ứng thời gian nhanh.
Ưu điểm và nhược điểm của động cơ servo AC: Ưu điểm: Đặc tính điều khiển tốc độ tốt, điều khiển trơn tru trên toàn bộ phạm vi tốc độ, hầu như không dao động, hiệu suất cao (trên 90%), sinh nhiệt thấp, điều khiển tốc độ-cao, điều khiển vị trí có độ chính xác-cao (tùy thuộc vào độ chính xác của bộ mã hóa), mô-men xoắn không đổi trong phạm vi hoạt động định mức, quán tính thấp, tiếng ồn thấp, không mài mòn chổi than, không cần bảo trì- (phù hợp với môi trường sạch sẽ và dễ cháy nổ).
Nhược điểm: Điều khiển phức tạp hơn, các tham số trình điều khiển cần được điều chỉnh-tại chỗ bằng cách sử dụng các tham số PID và cần nhiều hệ thống dây điện hơn. Động cơ servo DC được chia thành động cơ có chổi than và không chổi than.
Động cơ chổi than có chi phí-thấp, cấu trúc đơn giản, mô-men xoắn khởi động cao, dải tốc độ rộng và dễ điều khiển. Chúng cần được bảo trì nhưng việc bảo trì rất thuận tiện (thay chổi than). Chúng tạo ra nhiễu điện từ và phải tuân theo các yêu cầu về môi trường. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng nói chung nhạy cảm về chi phí.
Động cơ không chổi than có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, công suất cao và phản ứng nhanh, tốc độ cao và quán tính thấp, mô-men xoắn ổn định và chuyển động quay mượt mà. Chúng phức tạp và thông minh trong điều khiển, với các phương pháp chuyển mạch điện tử linh hoạt (chuyển mạch sóng vuông hoặc sóng hình sin). Chúng-không cần bảo trì, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng-với bức xạ điện từ thấp, độ tăng nhiệt độ thấp và tuổi thọ dài, khiến chúng phù hợp với nhiều môi trường khác nhau.
Động cơ AC servo cũng là động cơ không chổi than, được chia thành động cơ đồng bộ và không đồng bộ. Hiện nay, động cơ đồng bộ thường được sử dụng rộng rãi trong điều khiển chuyển động. Chúng có dải công suất rộng, có thể đạt được công suất rất cao, có quán tính cao và tốc độ tối đa thấp. Tốc độ giảm đồng đều khi công suất tăng, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng hoạt động ổn định, tốc độ thấp.
Rôto bên trong động cơ servo là nam châm vĩnh cửu. Người lái xe điều khiển dòng điện ba pha (U/V/W) để tạo thành trường điện từ. Rôto quay dưới tác dụng của từ trường này. Đồng thời, bộ mã hóa được tích hợp trong động cơ truyền tín hiệu phản hồi về người lái. Giá trị phản hồi được so sánh với giá trị mục tiêu, từ đó điều chỉnh góc quay của rôto. Độ chính xác của mô tơ servo phụ thuộc vào độ chính xác (số dòng) của bộ mã hóa.
