DC servomotorer uppnår exakt mekanisk rörelsereglering genom armaturspänning eller magnetisk flödeskontroll. Deras grundläggande struktur liknar vanliga likströmsmotorer, men de är strukturellt optimerade för krav på styrsystem, såsom en smal armaturdesign för att minska rotationströgheten.
Dessa motorer är indelade i borstade och borstlösa typer: borstade motorer erbjuder fördelar som låg kostnad och brett hastighetsområde, men kräver borstunderhåll; borstlösa motorer ger underhålls-fri drift genom elektronisk kommutering och är lämpliga för högpresterande applikationer. Med sin höga svarshastighet, stora startmoment och smidiga drift används de i stor utsträckning inom automationsstyrning, industrirobotar, CNC-verktygsmaskiner och andra områden.
DC servomotorer består av följande kärnkomponenter:
Stator (magnetfältsystem): Använder vanligtvis permanentmagneter (som neodymjärnbor) eller elektromagneter. Permanenta magnetstatorer kräver ingen extra excitation, är små i storlek och mycket effektiva, med magnetfältstyrkor som når 0,5~1,2 Tesla (datakälla: Electrical Engineering Handbook).
Rotor (armatur): Tillverkad av laminerade silikonstålplåtar med inbäddade lindningsspolar, drivna av borstar som kontaktar kommutatorn. Rotordiametern varierar vanligtvis från 20 till 100 mm, vilket direkt påverkar vridmomentet.
Kommutator och borstar: Kommutatorn består av kopparplattor och arbetar med borstar för att byta strömriktning. Hög-servomotorer använder metall-grafitborstar med en livslängd på över 5 000 timmar (referens: ABB tekniskt vitt papper).
Sensorer (kodare/upplösare): Innehåller inbyggda-positionsåterkopplingsenheter, såsom fotoelektriska omkodare med en upplösning på upp till 17 bitar (131072 pulser/varv), vilket säkerställer noggrannhet i sluten-slinga.