I servomotori sono in genere motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) con una configurazione con avvolgimento concentrato a slot frazionario (FSCW). Questo design offre un'elevata densità di coppia e una lunghezza ridotta dell'avvolgimento terminale, ma richiede un'eccezionale precisione di avvolgimento. Ciascun dente dello statore segmentato deve essere avvolto con tensione, disposizione degli strati e numero di giri identici. Qualsiasi deviazione introduce un'attrazione magnetica asimmetrica, causando un'ondulazione della coppia che riduce la precisione del posizionamento. Un avvolgitore statorico di livello servo deve quindi fornire un avvolgimento ripetibile con precisione sub-giro.

L'avvolgimento ad ago è il metodo dominante per i servostatori perché le bobine vengono avvolte direttamente sui denti isolati attraverso lo stretto foro dello statore. Il meccanismo dell'ago, che guida il filo smaltato, esegue un complesso percorso multiasse: si estende nella fessura, si sposta lateralmente per agganciare il filo attorno all'estremità del dente e si ritrae ruotando per disporre il filo ordinatamente a strati. Il sistema di controllo del movimento della macchina gioca un ruolo fondamentale. I motori lineari ad alta risoluzione e gli assi rotanti ad azionamento diretto, sincronizzati a frequenze di kilohertz, mantengono il percorso dell'ago entro una tolleranza di pochi micrometri. Il software avanzato compensa la deflessione dell'ago dovuta alla tensione del filo, garantendo che il filo sia posizionato esattamente nell'area della fessura designata senza toccare eccessivamente la carta isolante.

Molti produttori di servomotori adottano un design dello statore segmentato, in cui i singoli denti vengono avvolti separatamente e quindi assemblati in un nucleo circolare. Questo approccio consente un fattore di riempimento dello slot molto più elevato poiché l’ago ha libero accesso all’intero dente. Una macchina avvolgitrice statorica per nuclei segmentati è tipicamente dotata di una tavola indicizzatrice che presenta ciascun dente all'ago di avvolgimento. Una volta terminato l'avvolgimento, il dente viene trasferito ad una stazione di assemblaggio. I collegamenti della bobina vengono quindi realizzati tramite fusione, saldatura o pressatura dei terminali. In questo caso, la macchina avvolgitrice può integrarsi con un modulo di connessione a valle, creando un flusso di produzione ininterrotto dalla laminazione nuda a un segmento completamente avvolto e terminato.

Il vantaggio di un elevato riempimento delle cave, spesso superiore al 65% nei servostatori segmentati, è una drastica riduzione della resistenza dell'avvolgimento e un corrispondente aumento della capacità di coppia continua del motore. Ad esempio, un servomotore utilizzato in un giunto robotico deve fornire una coppia elevata in uno spazio ristretto. Ogni punto percentuale di guadagno nel riempimento dello slot si traduce direttamente in una coppia maggiore per la stessa dimensione del telaio del motore, offrendo al robot un migliore rapporto carico utile/peso. L'avvolgitore di statore in grado di raggiungere costantemente questo obiettivo mentre gestisce il delicato filo da 0,5 mm ad alta velocità è una meraviglia dell'ingegneria meccatronica.

I servomotori negli ambienti industriali spesso funzionano con azionamenti che commutano ad alte frequenze, sottoponendo l'isolamento dell'avvolgimento a transitori di tensione ripidi. Le bobine avvolte in modo improprio, in cui i fili si incrociano in modo caotico, creano punti di elevato stress elettrico che possono portare a scariche parziali e alla possibile rottura dell'isolamento. Un avvolgitore statorico di precisione dispone i fili in strati ordinati, riducendo al minimo il potenziale di tensione tra spire adiacenti. Alcune macchine sono dotate di sistemi di visione che ispezionano lo schema di avvolgimento in tempo reale, scartando qualsiasi statore che mostri un incrocio di spire o un gap. Questo controllo di qualità è essenziale per le applicazioni in cui un guasto imprevisto del motore potrebbe arrestare un'intera linea di produzione.

Nonostante la necessità di precisione, la produzione di servomotori comporta spesso frequenti cambi di modello. Le moderne macchine per l'avvolgimento dello statore gestiscono tutto questo attraverso un controllo basato su ricette e utensili a cambio rapido per diverse geometrie dei denti. L'operatore seleziona semplicemente un programma sull'HMI, scambia la guida di avvolgimento e la pinza per denti e la macchina regola automaticamente tutti i profili di movimento e le impostazioni di tensione. Questa flessibilità consente a una singola macchina di produrre una famiglia di servomotori che vanno da 50 W a diversi kilowatt, riducendo drasticamente le spese in conto capitale.