La teoria bàsica de funcionament dels servomotors sense escombretes gira al voltant dels principis del magnetisme on els pols semblants es repel·len i els pols oposats s'atrauen.Hi ha dues fonts magnètiques que es troben dins d'un servomotor: els imants permanents que normalment es troben al rotor del motor i l'electroimant estacionari que envolta el rotor.L'electroimant s'anomena bobinat de l'estator o del motor i està format per plaques d'acer anomenades laminacions, que s'uneixen entre si.Les plaques d'acer solen tenir "dents" que permeten enrotllar un cable de coure al seu voltant.
Tornant als principis del magnetisme, quan un conductor com un fil de coure es forma en una bobina i el conductor s'activa perquè el corrent circuli per ell, es crea un camp magnètic.
Aquest camp magnètic creat pel corrent que passa pel conductor tindrà un pol nord i un pol sud.Amb els pols magnètics situats a l'estator (quan està energitzat) i als imants permanents del rotor, com es crea un estat de pols oposats que s'atrauen i s'agraden als pols repel·lents?
La clau és invertir el corrent que passa per l'electroimant.Quan el corrent flueix per una bobina conductora en una direcció, es creen pols nord i sud.
Quan es canvia la direcció del corrent, els pols s'inverteixen, de manera que el que era un pol nord ara és un pol sud i viceversa.La figura 1 proporciona una il·lustració bàsica de com funciona això.A la figura 2, la imatge de l'esquerra mostra una condició en què els pols dels imants del rotor estan sent atrets pels pols oposats de l'estator.Els pols del rotor, que estan units a l'eix del motor, giraran fins que estiguin alineats amb els pols oposats de l'estator.Si tot es mantingués igual, el rotor romandria estacionari.
La imatge de la dreta de la figura 2 mostra com s'han girat els pols de l'estator.Això passaria cada vegada que el pol del rotor es trobava amb el pol oposat de l'estator invertint el flux de corrent a través d'aquesta ubicació de l'estator en particular.El gir continu dels pols de l'estator crea una condició en què els pols d'imants permanents del rotor sempre estan "perseguint" els seus oposats d'estator, cosa que provoca la rotació contínua de l'eix del rotor/motor.
El gir dels pols de l'estator es coneix com a commutació.La definició formal de commutació és "L'acció dels corrents de direcció a les fases adequades del motor per tal de produir un parell motor i una rotació de l'eix del motor òptims".Com es dirigeixen els corrents en el moment correcte per mantenir la rotació de l'eix?
La direcció la fa l'inversor o accionament que alimenta el motor.Quan s'utilitza una unitat amb un motor determinat, s'identifica un angle de compensació al programari de la unitat juntament amb altres coses com la inductància, la resistència i altres paràmetres del motor.El dispositiu de retroalimentació que s'utilitza al motor (codificador, resolutor, etc.) proporciona la posició de l'eix del rotor/pol magnètic al variador.
Quan la posició del pol magnètic del rotor coincideix amb l'angle de compensació, l'accionament invertirà el corrent que passa per la bobina de l'estator canviant així el pol de l'estator de nord a sud i de sud a nord, tal com es mostra a la figura 2. A partir d'això podeu veure que deixar que els pols s'alinein aturarà la rotació de l'eix del motor, o canviar la seqüència farà que l'eix giri en una direcció enfront de l'altra, i canviar-los ràpidament permetrà una rotació a gran velocitat o just al contrari per a una rotació lenta de l'eix.
