Um servo motor é um motor que controla a operação de componentes mecânicos em um servo sistema. É um dispositivo indireto de mudança de velocidade que auxilia o motor. Ele pode controlar a velocidade e a posição com alta precisão e pode converter sinais de tensão em torque e velocidade para acionar o objeto controlado. A velocidade do rotor é controlada pelo sinal de entrada e pode responder rapidamente. É utilizado como atuador no sistema de controle automático, possui pequena constante de tempo eletromecânica e alta linearidade. Gera interferência eletromagnética e possui requisitos ambientais. Portanto, pode ser usado em aplicações industriais e civis comuns que são sensíveis ao custo. Um servo sistema (servomecanismo) é um sistema de controle automático que permite que quantidades controladas de saída, como posição, orientação e estado de um objeto, sigam quaisquer alterações no alvo de entrada (ou determinado valor).
A estrutura do estator do servo motor CA é basicamente semelhante à do motor assíncrono monofásico monofásico com capacitor. Seu estator é equipado com dois enrolamentos com diferença de posição de 90°. Um é o enrolamento de excitação Rf, que está sempre conectado à tensão CA Uf; o outro é o enrolamento de controle L, que está conectado à tensão do sinal de controle Uc. Portanto, o servo motor CA também é chamado de dois servo motores.
O rotor do servo motor CA geralmente é feito do tipo gaiola de esquilo, mas para fazer com que o servo motor tenha uma faixa de regulação de velocidade mais ampla, características mecânicas lineares, nenhum fenômeno de "auto-rotação" e desempenho de resposta rápida, ele deve ter os dois características de grande resistência do rotor e pequeno momento de inércia em comparação com motores comuns. Existem duas formas de estruturas de rotor que são amplamente utilizadas atualmente: uma é um rotor de gaiola de esquilo com barras de alta resistividade feitas de materiais condutores de alta resistividade. Para reduzir o momento de inércia do rotor, o rotor é mais delgado; o outro é um rotor de copo oco feito de liga de alumínio. A parede do copo é muito fina, apenas 0,2-0,3 mm. Para reduzir a resistência magnética do circuito magnético, um estator interno fixo deve ser colocado no rotor de copo oco. O rotor de copo oco tem um pequeno momento de inércia, resposta rápida e operação suave, por isso é amplamente utilizado.

Quando não há tensão de controle no servo motor CA, há apenas um campo magnético pulsante gerado pelo enrolamento de excitação no estator, e o rotor fica estacionário. Quando há uma tensão de controle, um campo magnético rotativo é gerado no estator e o rotor gira na direção do campo magnético rotativo. Sob condição de carga constante, a velocidade do motor muda com o tamanho da tensão de controle. Quando a fase da tensão de controle for oposta, o servo motor irá reverter.

Embora o princípio de funcionamento de um servo motor CA seja semelhante ao de um motor assíncrono monofásico dividido, a resistência do rotor do primeiro é muito maior que a do último. Portanto, comparado com um motor assíncrono de máquina única, o servo motor possui três características significativas:

1. Grande torque de partida

Devido à grande resistência do rotor, sua curva característica de torque é mostrada como curva 1 na Figura 3, que é significativamente diferente da curva característica de torque 2 do motor assíncrono comum. Pode tornar a taxa de escorregamento crítica S0>1, o que não só torna a característica de torque (característica mecânica) mais próxima da linearidade, mas também tem um torque de partida maior. Portanto, quando o estator possui tensão de controle, o rotor gira imediatamente, ou seja, possui características de partida rápida e alta sensibilidade.

2. Ampla faixa operacional

3. Sem rotação

Um servo motor funcionando normalmente irá parar de funcionar imediatamente se a tensão de controle for perdida. Quando o servo motor perde a tensão de controle, ele está em operação monofásica. Devido à grande resistência do rotor, os dois campos magnéticos rotativos no estator girando em direções opostas e no rotor produzem duas características de torque (curvas T1-S1, T2-S2) e a característica composta de torque (curva TS).

A potência de saída do servo motor CA é geralmente de 0,1-100W. Quando a frequência de energia é 50 Hz, a tensão é 36 V, 110 V, 220 V, 380 V; quando a frequência de energia é 400 Hz, a tensão é 20 V, 26 V, 36 V, 115 V e assim por diante.

Os servomotores CA funcionam suavemente e fazem pouco ruído, mas suas características de controle não são lineares e, devido à grande resistência do rotor, grandes perdas e baixa eficiência, são maiores e mais pesados ​​que os servomotores CC da mesma capacidade, portanto, são apenas adequado para sistemas de controle de baixa potência de 0,5-100W.