Fırçasız servo mühərriklər üçün əsas iş nəzəriyyəsi qütblərin dəf etdiyi və əks qütblərin cəlb edildiyi maqnitizm prinsipləri ətrafında fırlanır. Servo mühərrikdə iki maqnit mənbəyi tapılır: adətən mühərrikin rotorunda yerləşən daimi maqnitlər və rotoru əhatə edən stasionar elektromaqnit. Elektromaqnit ya stator, ya da motor sarğı adlanır və bir-birinə bağlanmış laminasiya adlanan polad lövhələrdən ibarətdir. Polad plitələrdə adətən mis telin ətrafına sarılmasına imkan verən "dişlər" var.
Maqnitizm prinsiplərinə qayıdaq, mis məftil kimi bir keçirici bobin halına salındıqda və keçirici cərəyanın oradan keçməsi üçün ona enerji verildikdə maqnit sahəsi yaranır.
Dirijordan keçən cərəyanın yaratdığı bu maqnit sahəsinin şimal qütbü və cənub qütbü olacaqdır. Statorda (enerji verildikdə) və rotorun daimi maqnitlərində yerləşən maqnit qütbləri ilə əks qütbləri cəlb edən və itələyən qütbləri necə yaratmaq olar?
Əsas odur ki, elektromaqnitdən keçən cərəyanı tərsinə çevirsin. Bir istiqamətə cərəyan keçirən rulondan keçdikdə, şimal və cənub qütbləri yaranır.
Cərəyanın istiqaməti dəyişdirildikdə, qütblər çevrilir ki, şimal qütbü indi cənub qütbü olur və əksinə. Şəkil 1 bunun necə işlədiyini əsas təsvir edir. Şəkil 2-də soldakı şəkil rotor maqnitlərinin qütblərinin statorun əks qütblərinə çəkildiyi vəziyyəti göstərir. Mühərrik şaftına bərkidilmiş rotor dirəkləri statorun əks qütbləri ilə hizalanana qədər fırlanacaq. Hamısı eyni qalsaydı, rotor sabit qalacaqdı.
Şəkil 2-də sağdakı şəkil stator dirəklərinin necə çevrildiyini göstərir. Bu, hər dəfə rotor qütbünün həmin xüsusi stator yerindən keçən cərəyanı tərsinə çevirərək əks stator qütbünü tutduqda baş verəcəkdi. Stator dirəklərinin davamlı sürüşməsi, rotorun daimi maqnit qütblərinin həmişə öz statorunun əksini “qovduğu” şərait yaradır ki, bu da rotorun/motor şaftının davamlı fırlanması ilə nəticələnir.
Stator qütblərinin sürüşməsi kommutasiya kimi tanınır. Kommutasiyanın formal tərifi “Optimal mühərrik fırlanma momenti və motor şaftının fırlanması üçün sükan cərəyanlarının müvafiq motor fazalarına təsiri”dir. Milin fırlanmasını təmin etmək üçün cərəyanlar düzgün vaxtda necə idarə olunur?
Sükan mühərriki gücləndirən çevirici və ya sürücü tərəfindən həyata keçirilir. Sürücü müəyyən bir motorla istifadə edildikdə, mühərrikin endüktansı, müqaviməti və digər parametrlər kimi digər parametrlərlə birlikdə sürücü proqramında ofset bucağı müəyyən edilir. Mühərrikdə istifadə edilən əks əlaqə cihazı (kodlayıcı, həlledici və s.) sürücüyə rotor şaftının/maqnit dirəyinin vəziyyətini təmin edir.
Rotorun maqnit qütbünün mövqeyi ofset bucağına uyğunlaşdıqda, sürücü stator bobinindən keçən cərəyanı tərsinə çevirəcək və bununla da Şəkil 2-də göstərildiyi kimi stator qütbünü şimaldan cənuba və cənubdan şimala dəyişəcək. Buradan görə bilərsiniz ki, dirəklərin düzülməsinə icazə vermək motor şaftının fırlanmasını dayandıracaq və ya ardıcıllığın dəyişdirilməsi şaftın digər istiqamətə qarşı bir istiqamətdə fırlanmasına səbəb olacaq və onların tez dəyişdirilməsi yüksək sürətli fırlanmaya və ya yavaş mil fırlanması üçün əksinə imkan verəcək.
