Dolgo časa je v zvezi z zahtevami po visokih zmogljivostih regulacije hitrosti prevladoval sistem regulacije hitrosti z uporabo enosmernih motorjev. Vendar imajo motorji na enosmerni tok nekatere inherentne pomanjkljivosti, kot so ščetke in komutatorji, ki jih je enostavno obrabiti in jih je treba pogosto vzdrževati. Komutator bo pri komutaciji proizvajal iskre, tako da je največja hitrost motorja omejena, omejeno pa je tudi okolje uporabe, struktura enosmernega motorja pa je zapletena, izdelava je težavna, uporabljeni jekleni material porabi veliko, in stroški izdelave so visoki. Vendar motorji na izmenični tok, zlasti indukcijski motorji z veverico, nimajo zgoraj navedenih pomanjkljivosti, vztrajnost rotorja pa je manjša kot pri motorjih na enosmerni tok, zaradi česar je dinamični odziv boljši. V enaki prostornini se lahko izhodna moč AC motorja poveča za 10% ~ 70% v primerjavi z DC motorjem, poleg tega je lahko zmogljivost AC motorja večja od zmogljivosti DC motorja in doseže višjo napetost in hitrost. Sodobna CNC strojna orodja običajno uporabljajo AC servo pogon, AC servo pogon pa je nadomestil DC servo pogon.
Asinhrono
Asinhronski AC servo motor se nanaša na AC indukcijski motor. Razdeljen je na trifazne in enofazne, pa tudi na veveričjo kletko in žično navito vrsto ter običajno uporablja trifazne indukcijske motorje z veverico. Njegova struktura je preprosta, v primerjavi z enako zmogljivostjo enosmernega motorja, teža je 1/2 lažja, cena pa le 1/3 enosmernega motorja. Pomanjkljivost je, da ni mogoče ekonomično doseči širokega razpona gladke regulacije hitrosti, histerezni vzbujevalni tok pa je treba absorbirati iz omrežja. Posledično se faktor moči omrežja poslabša.
Asinhroni AC servo motor tega rotorja s kletko se imenuje asinhronski AC servo motor, ki ga predstavlja IM.
Sinhroni tip
Čeprav so sinhroni AC servo motorji bolj zapleteni od indukcijskih motorjev, so preprostejši od enosmernih motorjev. Njegov stator je tako kot indukcijski motor opremljen s simetričnim trifaznim navitjem na statorju. Rotor je drugačen in je razdeljen v dve kategoriji: elektromagnetni in neelektromagnetni glede na različne strukture rotorja. Neelektromagnetni tip je razdeljen na histerezni, trajni magnet in reaktivni tip. Med njimi imajo histerezni in reaktivni sinhroni motorji pomanjkljivosti, kot so nizka učinkovitost, slab faktor moči in majhna proizvodna zmogljivost. Sinhroni motorji s trajnimi magneti se večinoma uporabljajo v obdelovalnih strojih CNC. V primerjavi z elektromagnetnim tipom ima tip trajnega magneta prednosti preproste strukture, zanesljivega delovanja in visoke učinkovitosti, slabosti pa so velika velikost in slabe zagonske lastnosti. Ko pa sinhronski motor s trajnim magnetom uporabi redkozemeljski magnet z visoko indukcijo remanence in visoko koercitivnostjo, je lahko približno 1/2 manjši od zunanje velikosti električnega enosmernega toka, teža se zmanjša za 60 % in vztrajnost rotorja na 1/5 enosmernega motorja. V primerjavi z asinhronimi motorji ima visok izkoristek zaradi uporabe trajnega magnetnega vzbujanja, ki odpravlja izgube vzbujanja in s tem povezane blodeče izgube. In ker elektromagnetni sinhroni motorji ne potrebujejo kolektorskega obroča in ščetk, je njegova mehanska zanesljivost enaka kot pri indukcijskih (asinhronih) motorjih, vendar je faktor moči veliko višji kot pri asinhronih motorjih, tako da prostornina trajnega magneta sinhronih motorjev je manjši od asinhronskih motorjev. To je zato, ker je pri nizkih vrtljajih navidezna moč indukcijskega (asinhronega) motorja veliko večja, ko oddaja enako delovno moč zaradi nizkega faktorja moči, glavno velikost motorja pa določa navidezna moč.