眾所周知，永磁體提供的磁極磁場在電機旋轉(zhuǎn)過程中固定不變的，這就是要求每個時刻定子繞組產(chǎn)生的電樞磁場必須與轉(zhuǎn)子的磁極磁場相對應，即繞組的電流方向、導通與關斷受轉(zhuǎn)子位置的控制。因此，無刷直流電機必須有轉(zhuǎn)子位置信號輸出給電機的控制電路，電機的控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號來控制相應的功率開關管的導通與關斷，從而控制相應繞組的電流方向、導通與關斷。定子繞組若按一定的通電順序進行切換，就可以形成一個與轉(zhuǎn)子位置對應的旋轉(zhuǎn)磁場，使電機按要求的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。相對磁鋼的某一磁極而言，每個時刻與它對應的電樞磁場是固定的，即繞組的電流方向是固定的，這與有刷直流電機類似。
無刷直流電機運行原理圖，繞組為三相星形接法，120度均布，采用三相半橋驅(qū)動方式，轉(zhuǎn)子為一對極。在圖示位置，磁鋼的磁極中心線與a相繞組對齊，此時的控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測信號，使s1開關管觸發(fā)導通，b相繞組通電，在b相繞組磁場的作用下，轉(zhuǎn)子將順時針旋轉(zhuǎn)120獨門，到達虛線轉(zhuǎn)子所示的位置，磁鋼的磁極中心線與b相繞組對齊，此時，控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測信號，使s1開關管關斷，使s3開關管導通，a相繞組通電，轉(zhuǎn)子在a相繞組磁場的作用下，轉(zhuǎn)子將順時針旋轉(zhuǎn)120度，按上述通電順序循環(huán)導通，轉(zhuǎn)子就順時針旋轉(zhuǎn)下去。無刷直流電機采集轉(zhuǎn)子位置信號，前者，電機結(jié)構簡單，但電機起動困難;后者，電機結(jié)構稍復雜，但起動平穩(wěn)、可靠，目前大部分的無刷直流電機均采用后者。位置傳感器的種類很多，空調(diào)用的無刷直流電機一般采用霍爾元件作為位置傳感器。
電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，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，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護和顯示等等。 由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。
霍耳信號傳遞給控制器，控制器通過電機相線（粗線，不是霍耳線）給電機線圈供電，電機旋轉(zhuǎn)，磁鋼與線圈（準確的說是纏在定子上的線圈，其實霍耳一般安裝在定子上）發(fā)生轉(zhuǎn)動，霍耳感應出新的位置信號，控制器粗線又給電機線圈重新改變電流方向供電，電機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)（線圈和磁鋼的位置發(fā)生變化時，線圈必須對應的改變電流方向，這樣電機才能繼續(xù)向一個方向運動，不然電機就會在某一個位置左右擺動，而不是連續(xù)旋轉(zhuǎn)），這就是電子換相。
如圖所示