Durante mucho tiempo, los sistemas de control de velocidad de motores de CC han dominado las aplicaciones que requieren un rendimiento de regulación de alta velocidad. Sin embargo, los motores de CC tienen desventajas inherentes, como el fácil desgaste de las escobillas y los conmutadores, lo que requiere un mantenimiento frecuente. La conmutación genera chispas, limitando la velocidad máxima del motor y restringiendo su entorno de aplicación. Además, los motores de CC tienen una estructura compleja, son difíciles de fabricar, consumen grandes cantidades de acero y tienen altos costos de fabricación. Los motores de CA, especialmente los motores de inducción de jaula de ardilla-, no tienen estos inconvenientes y la inercia de su rotor es menor que la de los motores de CC, lo que da como resultado una mejor respuesta dinámica. En el mismo volumen, los motores de CA pueden tener entre un 10% y un 70% más de potencia de salida que los motores de CC. Además, los motores de CA se pueden fabricar con mayores capacidades, consiguiendo mayores voltajes y velocidades. Las máquinas herramienta CNC modernas tienden a utilizar servoaccionamientos de CA, que reemplazan cada vez más a los servoaccionamientos de CC.
Tipo asincrónico
Los servomotores de CA asíncronos se refieren a motores de inducción de CA. Están disponibles en versiones trifásicas-y monofásicas-y en tipos de rotor-de jaula de ardilla y bobinado-, siendo los motores de inducción trifásicos-de jaula de ardilla-los más comunes. Su estructura es simple y, en comparación con un motor de CC de la misma capacidad, pesa la mitad y solo un-tercio del precio. La desventaja es que no puede lograr económicamente una regulación suave de la velocidad en un amplio rango y debe extraer corriente de excitación retrasada de la red eléctrica. Esto empeora el factor de potencia de la red.
Este tipo de servomotor de CA asíncrono con rotor de jaula de ardilla-se denomina simplemente servomotor de CA asíncrono y se indica con IM.
Tipo síncrono: aunque los servomotores de CA síncronos son más complejos que los motores de inducción, son más simples que los motores de CC. Su estator es el mismo que el de un motor de inducción, con devanados trifásicos simétricos-. Sin embargo, el rotor es diferente y, según las diferentes estructuras del rotor, se divide en dos categorías principales: electromagnético y no-electromagnético. Los motores síncronos no-electromagnéticos se dividen a su vez en tipos de histéresis, de imán permanente y reactivos. Los motores síncronos reactivos y de histéresis tienen desventajas como baja eficiencia, factor de potencia deficiente y capacidad de fabricación limitada. Los motores síncronos de imanes permanentes se utilizan principalmente en máquinas herramienta CNC.
En comparación con los motores electromagnéticos, los motores de imanes permanentes tienen las ventajas de una estructura simple, un funcionamiento confiable y una mayor eficiencia; las desventajas son el gran tamaño y las malas características iniciales. Sin embargo, al emplear-imanes de tierras raras con alta remanencia y coercitividad, los motores síncronos de imanes permanentes pueden ser aproximadamente la mitad del tamaño y un 60% más ligeros que los motores de CC, con una inercia del rotor reducida a una-quinta parte de la de los motores de CC. En comparación con los motores asíncronos, son más eficientes debido a la eliminación de las pérdidas de excitación y las pérdidas parásitas relacionadas causadas por la excitación del imán permanente. Además, debido a que carecen de los anillos colectores y las escobillas que requieren los motores síncronos electromagnéticos, su confiabilidad mecánica es la misma que la de los motores de inducción (asíncronos), mientras que su factor de potencia es significativamente mayor, lo que resulta en un tamaño más pequeño para los motores síncronos de imanes permanentes. Esto se debe a que a bajas velocidades, los motores de inducción (asincrónicos), debido a su bajo factor de potencia, tienen una potencia aparente mucho mayor para la misma salida de potencia activa, y las dimensiones principales del motor están determinadas por la potencia aparente.