眾所周知，永磁體提供的磁極磁場在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中固定不變的，這就是要求每個(gè)時(shí)刻定子繞組產(chǎn)生的電樞磁場必須與轉(zhuǎn)子的磁極磁場相對(duì)應(yīng)，即繞組的電流方向、導(dǎo)通與關(guān)斷受轉(zhuǎn)子位置的控制。因此，無刷直流電機(jī)必須有轉(zhuǎn)子位置信號(hào)輸出給電機(jī)的控制電路，電機(jī)的控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)來控制相應(yīng)的功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制相應(yīng)繞組的電流方向、導(dǎo)通與關(guān)斷。定子繞組若按一定的通電順序進(jìn)行切換，就可以形成一個(gè)與轉(zhuǎn)子位置對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場，使電機(jī)按要求的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。相對(duì)磁鋼的某一磁極而言，每個(gè)時(shí)刻與它對(duì)應(yīng)的電樞磁場是固定的，即繞組的電流方向是固定的，這與有刷直流電機(jī)類似。
無刷直流電機(jī)運(yùn)行原理圖，繞組為三相星形接法，120度均布，采用三相半橋驅(qū)動(dòng)方式，轉(zhuǎn)子為一對(duì)極。在圖示位置，磁鋼的磁極中心線與a相繞組對(duì)齊，此時(shí)的控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測信號(hào)，使s1開關(guān)管觸發(fā)導(dǎo)通，b相繞組通電，在b相繞組磁場的作用下，轉(zhuǎn)子將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120獨(dú)門，到達(dá)虛線轉(zhuǎn)子所示的位置，磁鋼的磁極中心線與b相繞組對(duì)齊，此時(shí)，控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測信號(hào)，使s1開關(guān)管關(guān)斷，使s3開關(guān)管導(dǎo)通，a相繞組通電，轉(zhuǎn)子在a相繞組磁場的作用下，轉(zhuǎn)子將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120度，按上述通電順序循環(huán)導(dǎo)通，轉(zhuǎn)子就順時(shí)針旋轉(zhuǎn)下去。無刷直流電機(jī)采集轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，前者，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，但電機(jī)起動(dòng)困難;后者，電機(jī)結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但起動(dòng)平穩(wěn)、可靠，目前大部分的無刷直流電機(jī)均采用后者。位置傳感器的種類很多，空調(diào)用的無刷直流電機(jī)一般采用霍爾元件作為位置傳感器。
電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。 由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
霍耳信號(hào)傳遞給控制器，控制器通過電機(jī)相線（粗線，不是霍耳線）給電機(jī)線圈供電，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，磁鋼與線圈（準(zhǔn)確的說是纏在定子上的線圈，其實(shí)霍耳一般安裝在定子上）發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，霍耳感應(yīng)出新的位置信號(hào)，控制器粗線又給電機(jī)線圈重新改變電流方向供電，電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)（線圈和磁鋼的位置發(fā)生變化時(shí)，線圈必須對(duì)應(yīng)的改變電流方向，這樣電機(jī)才能繼續(xù)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，不然電機(jī)就會(huì)在某一個(gè)位置左右擺動(dòng)，而不是連續(xù)旋轉(zhuǎn)），這就是電子換相。
如圖所示