Từ lâu, trước yêu cầu hiệu suất điều chỉnh tốc độ cao, hệ thống điều chỉnh tốc độ sử dụng động cơ DC đã chiếm ưu thế. Tuy nhiên, động cơ DC có một số khuyết điểm cố hữu, chẳng hạn như chổi than và cổ góp dễ hao mòn và cần bảo trì thường xuyên. Cổ góp sẽ tạo ra tia lửa điện khi chuyển mạch nên tốc độ tối đa của động cơ bị hạn chế, môi trường ứng dụng cũng bị hạn chế, cấu trúc của động cơ DC phức tạp, chế tạo khó khăn, vật liệu thép sử dụng tiêu tốn nhiều, và chi phí sản xuất cao. Tuy nhiên, động cơ xoay chiều, đặc biệt là động cơ cảm ứng lồng sóc không có những nhược điểm trên, quán tính rôto nhỏ hơn động cơ DC nên phản ứng động tốt hơn. Trong cùng một âm lượng, công suất đầu ra của động cơ AC có thể tăng 10% ~ 70% so với động cơ DC, ngoài ra, công suất của động cơ AC có thể lớn hơn động cơ DC, đạt điện áp cao hơn và tốc độ. Máy công cụ CNC hiện đại có xu hướng sử dụng bộ điều khiển servo AC và bộ điều khiển servo AC đã thay thế bộ điều khiển servo DC.
Không đồng bộ
Động cơ servo AC không đồng bộ dùng để chỉ động cơ cảm ứng AC. Nó được chia thành ba pha và một pha, cũng như loại lồng sóc và loại dây quấn, và thường sử dụng động cơ cảm ứng ba pha lồng sóc. Cấu trúc của nó rất đơn giản, so với động cơ DC cùng công suất, trọng lượng nhẹ hơn 1/2 và giá chỉ bằng 1/3 động cơ DC. Nhược điểm là không thể đạt được phạm vi điều chỉnh tốc độ mượt mà về mặt kinh tế và dòng kích thích trễ phải được hấp thụ từ lưới điện. Kết quả là hệ số công suất của lưới điện bị suy giảm.
Động cơ servo AC không đồng bộ của rôto lồng sóc này được gọi là động cơ servo AC không đồng bộ, được biểu thị bằng IM.
Loại đồng bộ
Mặc dù động cơ servo AC đồng bộ phức tạp hơn động cơ cảm ứng nhưng chúng đơn giản hơn động cơ DC. Stator của nó, giống như động cơ cảm ứng, được trang bị cuộn dây ba pha đối xứng trên stato. Rôto thì khác, và nó được chia thành hai loại: điện từ và không điện từ theo cấu trúc rôto khác nhau. Loại không điện từ được chia thành loại trễ, nam châm vĩnh cửu và loại phản ứng. Trong số đó, động cơ đồng bộ trễ và phản kháng có những nhược điểm như hiệu suất thấp, hệ số công suất kém và công suất sản xuất nhỏ. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chủ yếu được sử dụng trong máy công cụ CNC. So với loại điện từ, loại nam châm vĩnh cửu có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, hoạt động đáng tin cậy và hiệu quả cao, nhược điểm là kích thước lớn và đặc tính khởi động kém. Tuy nhiên, sau khi động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm đất hiếm có cảm ứng từ dư cao và độ kháng từ cao, nó có thể nhỏ hơn khoảng 1/2 so với kích thước bên ngoài của điện DC, trọng lượng giảm 60% và quán tính rôto giảm đến 1/5 động cơ DC. So với động cơ không đồng bộ, nó có hiệu suất cao do sử dụng kích thích nam châm vĩnh cửu, giúp loại bỏ tổn thất kích thích và tổn thất đi lạc liên quan. Và do động cơ đồng bộ điện từ không có vòng thu và chổi than nên độ tin cậy cơ học của nó tương đương với động cơ cảm ứng (không đồng bộ), nhưng hệ số công suất cao hơn nhiều so với động cơ không đồng bộ, do đó thể tích của nam châm vĩnh cửu động cơ đồng bộ nhỏ hơn động cơ không đồng bộ. Điều này là do ở tốc độ thấp, công suất biểu kiến của động cơ cảm ứng (không đồng bộ) lớn hơn nhiều khi nó tạo ra cùng một công suất tác dụng do hệ số công suất thấp và kích thước chính của động cơ được xác định bởi công suất biểu kiến.