Les servomoteurs sont globalement classés en deux catégories : les servomoteurs AC et les servomoteurs DC.
La structure de base d'un servomoteur AC est similaire à celle d'un moteur à induction AC (moteur asynchrone). Il possède deux enroulements d'excitation, Wf et Wco, sur le stator, avec un déphasage électrique de 90 degrés. Les deux sont connectés à une tension alternative constante. Le fonctionnement du moteur est contrôlé par le changement de tension alternative ou de phase appliquée à Wc.
Les servomoteurs AC se caractérisent par un fonctionnement stable, une bonne contrôlabilité, une réponse rapide, une sensibilité élevée et des exigences strictes de non-linéarité pour les caractéristiques mécaniques et de réglage (nécessitant respectivement moins de 10 % à 15 % et moins de 15 % à 25 %).
Les avantages et les inconvénients des servomoteurs à courant continu sont : Avantages : contrôle précis de la vitesse, caractéristiques de vitesse de couple- élevées, principe de contrôle simple, facile à utiliser et peu coûteux.
Inconvénients : commutation des balais, limitation de la vitesse, résistance supplémentaire et génération de particules d'usure (ne convient pas aux environnements sans poussière ou explosifs).
La structure de base d'un servomoteur à courant continu est similaire à celle d'un moteur à courant continu général. La vitesse du moteur n=E/K1j=(Ua - IaRa)/K1j, où E est la force contre-électromotrice de l'induit, K est une constante, j est le flux magnétique par pôle, Ua et Ia sont la tension d'induit et le courant d'induit, et Ra est la résistance d'induit. La modification de Ua ou φ peut contrôler la vitesse d'un servomoteur à courant continu, mais généralement, le contrôle de la tension d'induit est utilisé. Dans les servomoteurs CC à aimant permanent, l'enroulement d'excitation est remplacé par un aimant permanent et le flux magnétique φ est constant. Les servomoteurs à courant continu ont de bonnes caractéristiques de régulation linéaire et une réponse rapide.
Avantages et inconvénients des servomoteurs AC : Avantages : Bonnes caractéristiques de contrôle de vitesse, contrôle fluide sur toute la plage de vitesse, presque aucune oscillation, rendement élevé (plus de 90 %), faible génération de chaleur, contrôle de vitesse élevé-, contrôle de position de haute -précision (en fonction de la précision de l'encodeur), couple constant dans la plage de fonctionnement nominale, faible inertie, faible bruit, pas d'usure des balais, sans entretien-sans entretien (convient aux environnements propres et explosifs).
Inconvénients : contrôle plus complexe, les paramètres du pilote doivent être ajustés sur-site à l'aide des paramètres PID et davantage de câblage est requis. Les servomoteurs à courant continu sont divisés en moteurs avec et sans balais.
Les moteurs à balais sont peu coûteux-, de structure simple, ont un couple de démarrage élevé, une large plage de vitesse et sont faciles à contrôler. Ils nécessitent un entretien, mais l'entretien est pratique (remplacement des balais de charbon). Ils génèrent des interférences électromagnétiques et sont soumis à des exigences environnementales. Ils sont généralement utilisés dans des applications industrielles et civiles générales-sensibles aux coûts.
Les moteurs sans balais sont de petite taille et légers, ont un rendement élevé et une réponse rapide, une vitesse élevée et une faible inertie, un couple stable et une rotation fluide. Leur contrôle est complexe et intelligent, avec des méthodes de commutation électronique flexibles (commutation à onde carrée ou sinusoïdale). Ils sont-sans entretien, très efficaces et-économes en énergie, avec un faible rayonnement électromagnétique, une faible élévation de température et une longue durée de vie, ce qui les rend adaptés à divers environnements.
Les servomoteurs AC sont également des moteurs sans balais, divisés en moteurs synchrones et asynchrones. Actuellement, les moteurs synchrones sont généralement utilisés dans le contrôle de mouvement. Ils ont une large plage de puissance, peuvent atteindre une puissance très élevée, ont une inertie élevée et une vitesse maximale faible. La vitesse diminue uniformément à mesure que la puissance augmente, ce qui les rend adaptés aux applications de fonctionnement stables et à faible vitesse.
Le rotor à l'intérieur du servomoteur est un aimant permanent. Le conducteur contrôle l'électricité triphasée (U/V/W) pour former un champ électromagnétique. Le rotor tourne sous l'action de ce champ magnétique. Dans le même temps, l'encodeur intégré au moteur transmet des signaux de retour au conducteur. La valeur de retour est comparée à la valeur cible, ajustant ainsi l'angle de rotation du rotor. La précision du servomoteur dépend de la précision (nombre de lignes) du codeur.
