直流無刷電機的工作原理如下：

基本結構

直流無刷電機主要由定子、轉子和電機控制部分組成，其中定子包含線圈繞組和鐵心，轉子的主要部件是永磁體，電機控制部分則包含了檢相、換相元件以及無刷電機控制器1.

換向原理

• 依靠位置傳感器換向：轉子位置傳感器的主要作用是檢測轉子磁極相對于定子電樞繞組軸線的位置，從而提供給逆變電路正確的換相信息，通過將轉子磁鋼磁極的位置信號轉換成電信號傳遞給電機控制器，電機控制器根據得到的位置信息控制定子繞組換相，保證電動機定子繞組中的電流根據轉子位置的變化按次序換相，從而在電動機氣隙中形成步進式的旋轉磁場，驅動永磁轉子持續不斷地旋轉1.

• 無位置傳感器換向：對于無位置傳感器控制方式，則需要單獨從電動機取得某種信息，并通過特定的電路和軟件來計算獲得轉子的位置信息，進而實現換向控制1.

工作過程

• 產生旋轉磁場：直流無刷電機利用方波電流進行驅動控制，在方波電流作用下，逆變器功率管根據方波的高和低來實現導通或者關斷，使電動機定子電樞產生按 60° 電角度持續前進的磁場 。常見的工作方式為三相橋式六狀態的工作方式，在 360°（電氣角）的一個電氣周期內，三相繞組有六個導通狀態，據此可以劃分為六個區間。三相繞組的三個端連接在由六個大功率開關器件組成的三相橋式逆變器的三個橋臂上，繞組為星形接法時，在任意時刻，三相繞組中都一定有且只有兩個繞組串聯導電，其中一相為正向導通，另一相為反向導通1.

• 轉子轉動：定子產生的旋轉磁場與轉子的永磁體相互作用，產生使轉子轉動的力，由于轉子是永磁體，其會在磁場力的作用下跟隨定子磁場同步旋轉1.

控制方式

• 開環控制：僅通過轉子位置傳感器來獲取轉子的位置信息，從而保證轉子位置與電動機換相同步。電動機的轉速和電流由取決于電動機的以及所驅動負載的機械特性。當電壓或著負載出現波動時，電動機的轉速也會發生一定的波動，不能通過控制使其保持穩定1.

• 閉環控制：常見的轉速電流雙閉環控制系統可以通過監測轉子轉速、和相電流的反饋信息來調節控制電流，從而獲得更好的控制效果和更完善的控制功能，實現一定程度的穩速或調速控制。該系統中，外部給定控制系統一個電機的目標速度值，轉子位置傳感器電路對測得的轉子位置信息進行處理獲得轉子的當前轉速，目標速度值與速度反饋值相減得到速度差值，再通過速度調節器進行 PI 調節，輸出電流環的給定值，同理與電流傳感器得到的電流反饋值進行比較得到電流差值，電流差經過電流調節器調節后，輸出控制信號給功率開關電路，以控制電機的轉速和轉矩