Den grunnleggende teorien om drift for børsteløse servomotorer dreier seg om prinsippene for magnetisme der like poler frastøter og motsatte poler tiltrekker seg. Det er to magnetiske kilder som finnes i en servomotor: Permanente magneter som vanligvis er plassert på rotoren til motoren, og den stasjonære elektromagneten som omgir rotoren. Elektromagneten kalles enten stator- eller motorviklingen og består av stålplater kalt lamineringer, som er bundet sammen. Stålplatene har vanligvis "tenner" som gjør at en kobbertråd kan vikles rundt dem.
Går tilbake til prinsippene for magnetisme, når en leder som en kobbertråd blir formet til en spole, og lederen blir energisert slik at strøm flyter gjennom den, dannes et magnetfelt.
Dette magnetfeltet skapt av strøm som går gjennom lederen vil ha en nordpol og en sørpol. Med magnetiske poler plassert på statoren (når den er tilkoblet) og på de permanente magnetene til rotoren, hvordan skaper du en tilstand av motsatte poler som tiltrekker seg og som poler frastøter?
Nøkkelen er å reversere strømmen som går gjennom elektromagneten. Når strømmen går gjennom en ledende spole i én retning, dannes nord- og sørpoler.
Når retningen på strømmen endres, snus polene så det som var en nordpol er nå en sørpol og omvendt. Figur 1 gir en grunnleggende illustrasjon av hvordan dette fungerer. I figur 2 viser bildet til venstre en tilstand der polene til rotormagnetene blir tiltrukket av statorens motsatte poler. Rotorpolene, som er festet til motorakselen, vil rotere til de er på linje med statorens motsatte poler. Hvis alle forble de samme, ville rotoren forbli stasjonær.
Bildet til høyre i figur 2 viser hvordan statorpolene har snudd. Dette ville skje hver gang rotorpolen fanget opp med den motsatte statorpolen ved å reversere strømmen gjennom den aktuelle statorposisjonen. Den kontinuerlige vendingen av statorpoler skaper en tilstand der de permanente magnetpolene til rotoren alltid "jager" motstående statorer, noe som resulterer i kontinuerlig rotasjon av rotoren/motorakselen.
Vendingen av statorpolene er kjent som kommutering. Den formelle definisjonen av kommutering er "Handlingen av styrestrømmer til de riktige motorfasene for å produsere optimalt motormoment og motorakselrotasjon". Hvordan styres strømmene til riktig tidspunkt for å opprettholde akselrotasjonen?
Styringen gjøres av omformeren eller drivverket som driver motoren. Når en stasjon brukes med en bestemt motor, identifiseres en forskyvningsvinkel i stasjonsprogramvaren sammen med andre ting som motorinduktans, motstand og andre parametere. Tilbakemeldingsenheten som brukes på motoren (giver, resolver, etc..) gir posisjonen til rotorakselen/magnetpolen til drivverket.
Når den magnetiske polposisjonen til rotoren samsvarer med offsetvinkelen, vil drivverket reversere strømmen som går gjennom statorspolen og dermed endre statorpolen fra nord til sør og fra sør til nord som vist i figur 2. Av dette kan du se at å la stolpene justere vil stoppe motorakselens rotasjon, eller endring av sekvensen vil få akselen til å spinne i én retning kontra den andre, og endring av dem raskt gir mulighet for en høyhastighetsrotasjon eller akkurat det motsatte for langsom akselrotasjon.
