Серводвигатель — это вращающийся электродвигатель, который позволяет точно контролировать угловое положение, скорость и ускорение. Он состоит из подходящего двигателя, подключенного к датчику обратной связи по положению. Это также требует относительно сложного контроллера, часто специального модуля, разработанного специально для использования с серводвигателями.
Щеточные двигатели постоянного тока являются самой простой формой серводвигателя. Конструкция двигателя имеет медные обмотки на роторе и постоянные магниты на статоре. На обмотки на роторе подается напряжение, чтобы создать вращающееся поле, которое, в свою очередь, вызывает вращение обмоток на роторе. Для того, чтобы на двигателе возникло вращающееся поле, ток ротора должен быть подключен к соседним катушкам или обмоткам. Это осуществляется с помощью щетки, освобождающей коммутационные сегменты, расположенные на роторе двигателя. При вращении ротора различные катушки получают питание через щетки и коммутационные сегменты. С добавлением энкодера, такого как энкодер KCD Absolute Kit, к хвостовому валу двигателя постоянного тока, он может использоваться в контуре сервоуправления и становится серводвигателем постоянного тока.
Поскольку название подразумевает бесщеточный DC, BLDC, серводвигатель не имеет щеток или коммутационных сегментов для переключения тока через обмотки для создания вращающегося поля. Конструкция бесщеточного электродвигателя постоянного тока, по существу, отличается от конструкции серводвигателя постоянного тока в том, что обмотки двигателя расположены в статоре, а постоянные магниты расположены на роторе двигателя. Этот тип конструкции выгоден, так как он перемещает тяжелый медный провод от ротора и заменяет его более легкими постоянными магнитами. Это уменьшает вращательную инерцию ротора двигателя, что позволяет ротору двигателя ускоряться и замедляться значительно быстрее, чем щеточный двигатель постоянного тока. В мире управления движением способность ускорять и замедлять двигатель дает значительно более высокую производительность машины.
Недостатком бесщеточных двигателей постоянного тока является то, что они требуют некоторой формы электрических коммутационных сигналов, генерируемых либо датчиками эффекта Холла, либо датчиком с «дорожками Холла». Эти сигналы передают данные о положении ротора на привод двигателя, так что привод может переключать ток через обмотки статора, вызывая вращающееся магнитное поле. С появлением высокопроизводительного недорогого энкодера Magnetic Absolute Multiturn, такого как серия KCD фирмы POSITAL, приводы отходят от традиционных «коммутационных дорожек» и используют абсолютную информацию о положении энкодера для переключения фазных токов бесщеточного двигателя. Используя абсолютную обратную связь с энкодером, информация о положении энкодера может использоваться как для коммутации двигателя, так и для управления положением серво контура.