Серводвигатели постоянного тока имеют тонкую конструкцию якоря, инерция вращения которых составляет всего от 1/3 до 1/2 от инерции обычных двигателей постоянного тока, а их механическая прочность позволяет выдерживать удары с сильным ускорением. В моделях с постоянными магнитами для возбуждения используются материалы постоянных магнитов, сочетающие в себе высокую плотность магнитной энергии и низкие потери на гистерезис. Модели с низкой инерцией уменьшают инерцию вращения и улучшают скорость реакции за счет оптимизированной конструкции ротора. Щетки точно расположены в геометрической нейтральной плоскости, чтобы обеспечить симметричные характеристики вращения вперед и назад.
Основной принцип: ротор под напряжением вращается под действием силы Лоренца в магнитном поле статора. Формула крутящего момента:
$$T=K_t \\cdot I$$, где $K_t$ — постоянная крутящего момента (типичное значение 0,01~0,1 Н·м/А), а $I$ — ток якоря.
Процесс управления по замкнутому-контуру: контроллер сравнивает целевое положение с фактическим сигналом обратной связи (например, данными энкодера); напряжение привода ШИМ регулируется с помощью ПИД-алгоритма для динамической коррекции скорости и направления двигателя; время отклика может составлять всего 1 мс, а точность позиционирования достигает ±0,01 градуса (источник данных: техническая документация Yaskawa Electric).