Động cơ servo DC sử dụng cấu trúc phần ứng thanh mảnh, có quán tính quay chỉ bằng 1/3 đến 1/2 so với động cơ DC thông thường và độ bền cơ học của chúng có thể chịu được tác động khi gia tốc cao. Các mô hình nam châm vĩnh cửu sử dụng vật liệu nam châm vĩnh cửu để kích thích, kết hợp mật độ năng lượng từ cao và độ trễ thấp. Các mô hình quán tính thấp giúp giảm quán tính quay và cải thiện tốc độ phản hồi thông qua thiết kế rôto được tối ưu hóa. Bàn chải được đặt chính xác trên mặt phẳng trung tính hình học để đảm bảo các đặc tính xoay tiến và lùi đối xứng.
Nguyên lý cơ bản: Rôto được cấp điện quay dưới tác dụng của lực Lorentz trong từ trường stato. Công thức mô men xoắn là:
$$T=K_t \\cdot I$$ trong đó $K_t$ là hằng số mô-men xoắn (giá trị điển hình 0,01~0,1 N·m/A) và $I$ là dòng điện phần ứng.
Quy trình điều khiển vòng-đóng: Bộ điều khiển so sánh vị trí mục tiêu với tín hiệu phản hồi thực tế (chẳng hạn như dữ liệu bộ mã hóa); điện áp điều khiển PLC được điều chỉnh thông qua thuật toán PID để tự động điều chỉnh tốc độ và hướng của động cơ; thời gian phản hồi có thể chỉ 1ms và độ chính xác định vị đạt ± 0,01 độ (nguồn dữ liệu: tài liệu kỹ thuật của Yaskawa Electric).