تدور النظرية الأساسية لتشغيل المحركات المؤازرة بدون فرش حول مبادئ المغناطيسية حيث تتنافر الأقطاب المتشابهة وتتجاذب الأقطاب المقابلة. يوجد مصدران مغناطيسيان داخل محرك سيرفو: المغناطيس الدائم الذي يوجد عادةً على الجزء الدوار للمحرك، والمغناطيس الكهربائي الثابت الذي يحيط بالدوار. يُطلق على المغناطيس الكهربائي اسم الجزء الثابت أو ملف المحرك، ويتكون من صفائح فولاذية تسمى الصفائح، والتي يتم ربطها معًا. تحتوي الألواح الفولاذية عادةً على "أسنان" تسمح بلف سلك نحاسي حولها.
وبالعودة إلى مبادئ المغناطيسية، عندما يتم تشكيل موصل مثل السلك النحاسي في ملف، ويتم تنشيط الموصل بحيث يتدفق التيار من خلاله، يتم إنشاء مجال مغناطيسي.
هذا المجال المغناطيسي الناتج عن مرور التيار عبر الموصل سيكون له قطب شمالي وقطب جنوبي. مع وجود الأقطاب المغناطيسية على الجزء الثابت (عند تنشيطها) وعلى المغناطيس الدائم للجزء المتحرك، كيف يمكنك إنشاء حالة من الأقطاب المتقابلة المتجاذبة والأقطاب المتشابهة التي تتنافر؟
المفتاح هو عكس التيار الذي يمر عبر المغناطيس الكهربائي. عندما يتدفق التيار عبر ملف موصل في اتجاه واحد، يتم إنشاء القطبين الشمالي والجنوبي.
عندما يتغير اتجاه التيار، تنقلب الأقطاب، فما كان قطبًا شماليًا أصبح الآن قطبًا جنوبيًا، والعكس صحيح. ويقدم الشكل 1 توضيحًا أساسيًا لكيفية عمل ذلك. في الشكل 2، تُظهر الصورة الموجودة على اليسار حالة تنجذب فيها أقطاب مغناطيس الجزء المتحرك إلى الأقطاب المقابلة للجزء الثابت. سوف تدور أقطاب الجزء المتحرك، المرتبطة بعمود المحرك، حتى تتم محاذاتها مع الأقطاب المقابلة للجزء الثابت. إذا بقي كل شيء على حاله، فسيظل الدوار ثابتًا.
توضح الصورة الموجودة على اليمين في الشكل 2 كيف انقلبت أقطاب الجزء الثابت. سيحدث هذا في كل مرة يلتحق فيها قطب الجزء المتحرك بقطب الجزء الثابت المقابل عن طريق عكس تدفق التيار عبر موقع الجزء الثابت المحدد. يؤدي التقليب المستمر لأقطاب الجزء الثابت إلى خلق حالة تكون فيها أقطاب المغناطيس الدائم للجزء المتحرك دائمًا "تطارد" أضداد الجزء الثابت مما يؤدي إلى الدوران المستمر لعمود الدوار/المحرك.
يُعرف التقليب لأقطاب الجزء الثابت بالتخفيف. التعريف الرسمي للتخفيف هو "عمل تيارات التوجيه إلى المراحل الحركية المناسبة لإنتاج عزم دوران المحرك الأمثل ودوران عمود المحرك". كيف يتم توجيه التيارات في الوقت الصحيح للحفاظ على دوران العمود؟
يتم التوجيه بواسطة العاكس أو المحرك الذي يعمل على تشغيل المحرك. عندما يتم استخدام محرك مع محرك معين، يتم تحديد زاوية الإزاحة في برنامج المحرك بالإضافة إلى أشياء أخرى مثل محاثة المحرك والمقاومة والمعلمات الأخرى. يوفر جهاز التغذية المرتدة المستخدم في المحرك (المشفر، والمحلل، وما إلى ذلك) موضع عمود الدوار/القطب المغناطيسي للمحرك.
عندما يتطابق موضع القطب المغناطيسي للجزء المتحرك مع زاوية الإزاحة، سيعكس المحرك التيار الذي يمر عبر ملف الجزء الثابت وبالتالي يغير قطب الجزء الثابت من الشمال إلى الجنوب ومن الجنوب إلى الشمال كما هو موضح في الشكل 2. من هذا يمكنك أن ترى ذلك سيؤدي ترك الأقطاب في محاذاة إلى إيقاف دوران عمود المحرك، أو تغيير التسلسل سيؤدي إلى دوران العمود في اتجاه واحد مقابل الآخر، وتغييرها بسرعة يسمح بدوران عالي السرعة أو العكس تمامًا لدوران العمود البطيء.
