Los servomotores de CC logran una regulación precisa del movimiento mecánico mediante el control del voltaje del inducido o del flujo magnético. Su estructura básica es similar a la de los motores de CC ordinarios, pero están estructuralmente optimizados para los requisitos del sistema de control, como un diseño de armadura delgada para reducir la inercia rotacional.
Estos motores se dividen en tipos con y sin escobillas: los motores con escobillas ofrecen ventajas como bajo costo y amplio rango de velocidades, pero requieren mantenimiento de las escobillas; Los motores sin escobillas logran un funcionamiento sin mantenimiento-mediante conmutación electrónica y son adecuados para aplicaciones de alto-rendimiento. Con su alta velocidad de respuesta, gran par de arranque y funcionamiento suave, se utilizan ampliamente en control de automatización, robots industriales, máquinas herramienta CNC y otros campos.
Los servomotores de CC constan de los siguientes componentes principales:
Estator (sistema de campo magnético): normalmente utiliza imanes permanentes (como el neodimio, hierro y boro) o electroimanes. Los estatores de imanes permanentes no requieren excitación adicional, son de tamaño pequeño y altamente eficientes, con intensidades de campo magnético que alcanzan 0,5 ~ 1,2 Tesla (fuente de datos: Manual de ingeniería eléctrica).
Rotor (Armadura): Construido con láminas de acero laminadas al silicio con bobinas incrustadas, accionadas por escobillas que hacen contacto con el conmutador. El diámetro del rotor suele oscilar entre 20 y 100 mm, lo que afecta directamente la producción de par.
Conmutador y escobillas: el conmutador consta de placas de cobre y funciona con escobillas para cambiar la dirección de la corriente. Los servomotores de alto-rendimiento utilizan cepillos de metal-grafito con una vida útil superior a 5000 horas (referencia: documento técnico de ABB).
Sensores (codificador/resolver): incluye dispositivos de retroalimentación de posición integrados-, como codificadores fotoeléctricos con una resolución de hasta 17 bits (131072 pulsos/revolución), lo que garantiza la precisión del control de bucle cerrado-.