Dugo su vremena sustavi upravljanja brzinom istosmjernog motora dominirali aplikacijama koje zahtijevaju regulaciju visoke brzine. Međutim, istosmjerni motori imaju inherentne nedostatke, poput lakog trošenja četkica i komutatora, što zahtijeva često održavanje. Komutacija stvara iskre, ograničavajući maksimalnu brzinu motora i ograničavajući okolinu njegove primjene. Nadalje, istosmjerni motori su složene strukture, teški za proizvodnju, troše velike količine čelika i imaju visoke troškove proizvodnje. Motori izmjenične struje, osobito indukcijski-kavezni motori, nemaju te nedostatke, a njihova je inercija rotora manja nego kod istosmjernih motora, što rezultira boljim dinamičkim odzivom. U istom volumenu, AC motori mogu imati 10% do 70% veću izlaznu snagu od DC motora. Osim toga, izmjenični motori mogu se proizvesti s većim kapacitetima, postižući veće napone i brzine. Moderni CNC alatni strojevi imaju tendenciju da koriste AC servo pogone, koji sve više zamjenjuju DC servo pogone.
Asinkroni tip
Asinkroni AC servo motori odnose se na AC indukcijske motore. Dostupni su u tro-faznim i jedno-faznim verzijama, te u tipovima s-kaveznim i namotanim-rotorom, pri čemu su najčešći kavezni-tro-fazni indukcijski motori. Njegova struktura je jednostavna i u usporedbi s istosmjernim motorom istog kapaciteta, upola je lakši i samo jednu-trećinu jeftiniji. Nedostatak je u tome što se ne može ekonomično postići glatka regulacija brzine u širokom rasponu i mora izvlačiti zaostalu pobudnu struju iz električne mreže. To pogoršava faktor snage mreže.
Ova vrsta asinkronog AC servo motora s-kaveznim rotorom jednostavno se naziva asinkroni AC servo motor, označen s IM.
Sinkroni tip: Iako su sinkroni AC servo motori složeniji od indukcijskih motora, jednostavniji su od istosmjernih motora. Njegov stator je isti kao kod indukcijskog motora, sa simetričnim tro-faznim namotima. Međutim, rotor je drugačiji, a prema različitim strukturama rotora, podijeljen je u dvije glavne kategorije: elektromagnetski i ne-elektromagnetski. Ne-elektromagnetski sinkroni motori dalje se dijele na histerezne, permanentne magnete i reaktivne tipove. Histerezni i reaktivni sinkroni motori imaju nedostatke poput niske učinkovitosti, slabog faktora snage i ograničenog proizvodnog kapaciteta. Sinkroni motori s permanentnim magnetima najviše se koriste u CNC alatnim strojevima.
U usporedbi s elektromagnetskim motorima, motori s permanentnim magnetima imaju prednosti jednostavne strukture, pouzdanog rada i veće učinkovitosti; nedostaci su velika veličina i loše startne karakteristike. Međutim, korištenjem magneta rijetkih{1}}zemlja s visokom remanencijom i koercitivnošću, sinkroni motori s trajnim magnetima mogu biti približno upola manji i 60% lakši od istosmjernih motora, s inercijom rotora smanjenom na jednu-petinu u odnosu na istosmjerne motore. U usporedbi s asinkronim motorima, oni su učinkovitiji zbog eliminacije pobudnih gubitaka i povezanih lutajućih gubitaka uzrokovanih pobudom permanentnim magnetom. Nadalje, budući da im nedostaju klizni prstenovi i četkice koje zahtijevaju elektromagnetski sinkroni motori, njihova je mehanička pouzdanost ista kao kod indukcijskih (asinkronih) motora, dok je njihov faktor snage znatno veći, što rezultira manjom veličinom sinkronih motora s trajnim magnetima. To je zato što pri malim brzinama asinkroni motori, zbog niskog faktora snage, imaju mnogo veću prividnu snagu za isti izlaz djelatne snage, a glavne dimenzije motora određene su prividnom snagom.