ब्रशलेस सर्वो मोटर्स के संचालन का मूल सिद्धांत चुंबकत्व के सिद्धांतों के इर्द-गिर्द घूमता है जहां समान ध्रुव प्रतिकर्षित करते हैं और विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं। सर्वो मोटर के भीतर दो चुंबकीय स्रोत पाए जाते हैं: स्थायी चुंबक जो आमतौर पर मोटर के रोटर पर स्थित होते हैं, और स्थिर विद्युत चुंबक जो रोटर को घेरे रहते हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेट को या तो स्टेटर या मोटर वाइंडिंग कहा जाता है और यह स्टील प्लेटों से बना होता है जिन्हें लेमिनेशन कहा जाता है, जो एक साथ बंधे होते हैं। स्टील प्लेटों में आमतौर पर "दांत" होते हैं जो तांबे के तार को उनके चारों ओर लपेटने की अनुमति देते हैं।
चुंबकत्व के सिद्धांतों पर वापस जाएं, जब तांबे के तार जैसा एक कंडक्टर एक कुंडल में बनता है, और कंडक्टर को सक्रिय किया जाता है ताकि इसके माध्यम से विद्युत प्रवाह प्रवाहित हो, एक चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है।
कंडक्टर से गुजरने वाली धारा द्वारा निर्मित इस चुंबकीय क्षेत्र में एक उत्तरी ध्रुव और एक दक्षिणी ध्रुव होगा। स्टेटर पर (ऊर्जावान होने पर) और रोटर के स्थायी चुम्बकों पर स्थित चुंबकीय ध्रुवों के साथ, आप विपरीत ध्रुवों को आकर्षित करने और समान ध्रुवों को विकर्षित करने की स्थिति कैसे बनाते हैं?
कुंजी विद्युत चुम्बक के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को उल्टा करना है। जब किसी चालक कुंडल से धारा एक दिशा में प्रवाहित होती है, तो उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव बनते हैं।
जब धारा की दिशा बदली जाती है, तो ध्रुव पलट जाते हैं, इसलिए जो उत्तरी ध्रुव था वह अब दक्षिणी ध्रुव है और इसके विपरीत। चित्र 1 यह कैसे काम करता है इसका एक बुनियादी चित्रण प्रदान करता है। चित्र 2 में, बाईं ओर की छवि एक ऐसी स्थिति दिखाती है जहां रोटर चुंबक के ध्रुव स्टेटर के विपरीत ध्रुवों की ओर आकर्षित हो रहे हैं। रोटर पोल, जो मोटर शाफ्ट से जुड़े होते हैं, तब तक घूमते रहेंगे जब तक वे स्टेटर के विपरीत ध्रुवों के साथ संरेखित नहीं हो जाते। यदि सब कुछ वैसा ही रहे तो रोटर स्थिर रहेगा।
चित्र 2 में दाईं ओर की छवि दिखाती है कि स्टेटर पोल कैसे फ़्लिप हो गए हैं। ऐसा हर बार होता है जब रोटर पोल उस विशेष स्टेटर स्थान के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को उलट कर विपरीत स्टेटर पोल के साथ जुड़ जाता है। स्टेटर ध्रुवों के निरंतर फ़्लिपिंग से ऐसी स्थिति बनती है जहां रोटर के स्थायी चुंबक ध्रुव हमेशा अपने स्टेटर विपरीत का "पीछा" करते हैं जिसके परिणामस्वरूप रोटर/मोटर शाफ्ट का निरंतर घूमना होता है।
स्टेटर ध्रुवों के फ़्लिपिंग को कम्यूटेशन के रूप में जाना जाता है। कम्यूटेशन की औपचारिक परिभाषा है "इष्टतम मोटर टॉर्क और मोटर शाफ्ट रोटेशन का उत्पादन करने के लिए उचित मोटर चरणों में धाराओं को चलाने की क्रिया"। शाफ्ट के घूर्णन को बनाए रखने के लिए धाराओं को सही समय पर कैसे संचालित किया जाता है?
स्टीयरिंग इन्वर्टर या ड्राइव द्वारा किया जाता है जो मोटर को शक्ति प्रदान करता है। जब किसी ड्राइव का उपयोग किसी विशेष मोटर के साथ किया जा रहा हो तो मोटर इंडक्शन, प्रतिरोध और अन्य मापदंडों जैसी अन्य चीजों के साथ ड्राइव सॉफ्टवेयर में ऑफसेट कोण की पहचान की जाती है। मोटर पर उपयोग किया जाने वाला फीडबैक डिवाइस (एनकोडर, रिज़ॉल्वर, आदि) ड्राइव को रोटर शाफ्ट/चुंबकीय ध्रुव की स्थिति प्रदान करता है।
जब रोटर की चुंबकीय ध्रुव स्थिति ऑफसेट कोण से मेल खाती है, तो ड्राइव स्टेटर कॉइल के माध्यम से जाने वाली धारा को उलट देगी जिससे स्टेटर ध्रुव उत्तर से दक्षिण और दक्षिण से उत्तर में बदल जाएगा जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। इससे आप देख सकते हैं कि खंभों को संरेखित करने से मोटर शाफ्ट का घूमना बंद हो जाएगा, या अनुक्रम बदलने से शाफ्ट एक दिशा बनाम दूसरी दिशा में घूम जाएगा, और उन्हें जल्दी से बदलने से उच्च गति के रोटेशन की अनुमति मिलती है या धीमी शाफ्ट के रोटेशन के ठीक विपरीत।
