Od dłuższego czasu, gdy wymagana jest regulacja dużych prędkości, dominuje układ regulacji prędkości za pomocą silników prądu stałego. Jednak silniki prądu stałego mają pewne nieodłączne wady, takie jak szczotki i komutatory, które są łatwe w zużyciu i wymagają częstej konserwacji. Komutator będzie wytwarzał iskry podczas komutacji, tak że maksymalna prędkość silnika jest ograniczona, a środowisko aplikacji jest również ograniczone, a konstrukcja silnika prądu stałego jest złożona, produkcja jest trudna, zastosowany materiał stalowy zużywa dużo, a koszt produkcji jest wysoki. Jednak silniki prądu przemiennego, zwłaszcza silniki indukcyjne klatkowe, nie mają powyższych wad, a bezwładność wirnika jest mniejsza niż w przypadku silników prądu stałego, co poprawia reakcję dynamiczną. Przy tej samej objętości moc wyjściowa silnika prądu przemiennego może zostać zwiększona o 10% ~ 70% w porównaniu z silnikiem prądu stałego, ponadto moc silnika prądu przemiennego może być większa niż silnika prądu stałego, osiągając wyższe napięcie i prędkość. Nowoczesne obrabiarki CNC zwykle korzystają z serwonapędu AC, a serwonapęd AC zastąpił serwonapęd DC.
Asynchroniczny
Asynchroniczny serwosilnik prądu przemiennego odnosi się do silnika indukcyjnego prądu przemiennego. Dzieli się na trójfazowe i jednofazowe, a także klatkowe i uzwojone drutem i zwykle wykorzystuje trójfazowe silniki indukcyjne klatkowe. Jego konstrukcja jest prosta w porównaniu z tą samą mocą silnika prądu stałego, waga jest o 1/2 lżejsza, a cena to tylko 1/3 silnika prądu stałego. Wadą jest to, że nie jest możliwe ekonomiczne osiągnięcie szerokiego zakresu płynnej regulacji prędkości, a prąd wzbudzenia histerezy musi być pobierany z sieci. W efekcie pogarsza się współczynnik mocy sieci.
Asynchroniczny serwosilnik prądu przemiennego tego wirnika klatkowego nazywany jest asynchronicznym serwomotorem prądu przemiennego, który jest reprezentowany przez IM.
Typ synchroniczny
Chociaż synchroniczne serwosilniki prądu przemiennego są bardziej złożone niż silniki indukcyjne, są prostsze niż silniki prądu stałego. Jego stojan, podobnie jak silnik indukcyjny, jest wyposażony w symetryczne uzwojenie trójfazowe na stojanie. Wirnik jest inny i dzieli się na dwie kategorie: elektromagnetyczne i nieelektromagnetyczne, zgodnie z różnymi konstrukcjami wirnika. Typ nieelektromagnetyczny dzieli się na histerezę, magnes trwały i typ reaktywny. Wśród nich histerezowe i reaktywne silniki synchroniczne mają wady, takie jak niska sprawność, słaby współczynnik mocy i mała zdolność produkcyjna. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi są najczęściej stosowane w obrabiarkach CNC. W porównaniu z typem elektromagnetycznym, typ z magnesem trwałym ma zalety prostej konstrukcji, niezawodnego działania i wysokiej wydajności, a wadami są duże rozmiary i słaba charakterystyka rozruchowa. Jednakże, gdy w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zastosowano magnes ziem rzadkich o wysokiej indukcji remanencji i wysokiej koercji, może on być o około 1/2 mniejszy niż zewnętrzny rozmiar prądu stałego, masa jest zmniejszona o 60%, a bezwładność wirnika jest zmniejszona do 1/5 silnika prądu stałego. W porównaniu z silnikami asynchronicznymi charakteryzuje się wysoką sprawnością dzięki zastosowaniu wzbudzenia magnesem trwałym, co eliminuje straty wzbudzenia i związane z nimi straty błądzące. A ponieważ w elektromagnetycznych silnikach synchronicznych nie ma pierścienia kolektora ani szczotek, ich niezawodność mechaniczna jest taka sama jak w przypadku silników indukcyjnych (asynchronicznych), ale współczynnik mocy jest znacznie wyższy niż w przypadku silników asynchronicznych, tak że objętość magnesu stałego silniki synchroniczne są mniejsze niż silniki asynchroniczne. Dzieje się tak dlatego, że przy niskich prędkościach moc pozorna silnika indukcyjnego (asynchronicznego) jest znacznie większa, gdy wytwarza on tę samą moc czynną ze względu na niski współczynnik mocy, a o głównym rozmiarze silnika decyduje moc pozorna.