在實(shí)際應(yīng)用中，永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)多采用三相橋式功率主電路形式，但為了便于說(shuō)明，先從三相半橋式主電路開(kāi)始分析其運(yùn)行原理。
　　
　　1.三相半橋主電路
　　
　　下圖為三相半橋式永磁無(wú)刷直流電機(jī)（P=1）三只光電式位置傳感元件H1 H2 H3 空間互差120°均勻分布，寬180°缺口遮光圓盤(pán)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝，調(diào)整圓盤(pán)缺口與轉(zhuǎn)子磁極的相對(duì)位置，使缺口邊沿能反映轉(zhuǎn)子磁極的空間位置。

　　該缺口位置使光電元件H1受光而輸出高電平，觸發(fā)導(dǎo)通功率開(kāi)關(guān)VTl使直流電流流入A相繞組Ax，形成位于A相繞組軸線上的電樞磁勢(shì)。此時(shí)圓盤(pán)缺口與轉(zhuǎn)子磁極的相對(duì)位置被調(diào)整得使轉(zhuǎn)子永相繞組平面磁勢(shì)Ff位于B相繞組B-X平面上所示，如下圖(a)所示兩者相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)至下圖(b)所示的位置時(shí)，如仍保持A相繞組通電，則電樞磁勢(shì)Ff的空間角度講減為30°并繼承減小，最終造成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩消失。然而由于同軸安裝的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)同步旋轉(zhuǎn)，此時(shí)正好使光電元件H2受光，H1遮光，從而功率開(kāi)關(guān)VT2導(dǎo)通，電流從A相繞組斷開(kāi)轉(zhuǎn)而流人B相繞組B-Y，電流換相，電樞磁勢(shì)變?yōu)镕b它又在旋轉(zhuǎn)方向上重新領(lǐng)先永磁磁勢(shì)Ff150°相，兩者相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子順時(shí)針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)到下圖(c)所示的位置時(shí)，同理又發(fā)生電樞電流從B相向c相的換流，保證了電磁轉(zhuǎn)矩的持續(xù)產(chǎn)生和電動(dòng)機(jī)的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至重新回到下圖(d)或下圖(a)的起始位置。

　　可以看出，由于同軸安裝轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)圓盤(pán)的作用，定子各相繞組在位置檢測(cè)器的控制下依次饋電，其相電流為120°寬的矩形波，如下圖所示。這樣的三相電流使得定子繞組產(chǎn)生的電樞磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)在空間始終能保持近似垂直的關(guān)系，為最大限度地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩創(chuàng)造了條件。同時(shí)也可以看出．經(jīng)歷換相過(guò)程的定子繞組電樞磁場(chǎng)不是勻速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而是跳躍式的步進(jìn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的范圍內(nèi)有3種磁狀態(tài)，每種狀態(tài)持續(xù)1／3周期(120。電角度)?？梢韵胂螅纱水a(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩存在很大的脈動(dòng)．尤其低速運(yùn)行時(shí)會(huì)使轉(zhuǎn)速波動(dòng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，只有增加轉(zhuǎn)子一周內(nèi)的磁狀態(tài)數(shù)，此時(shí)應(yīng)采用三相橋式主電路結(jié)構(gòu)。

　　2．三相橋式主電路
　　
　　三相橋式主電路如下左圖所示，功率電子開(kāi)關(guān)為標(biāo)準(zhǔn)三相橋式結(jié)構(gòu)，上橋臂元件VTl、 VT3、VT5給各相繞組提供正向電流，產(chǎn)生正向電磁轉(zhuǎn)矩；下橋臂元件VT4、VT6、VT2 給各相繞組提供反向電流，在相同極性轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生反向電磁轉(zhuǎn)矩。功率元件通電方式有兩兩通(120。導(dǎo)通型)和三三通電(180。導(dǎo)通型)，其輸出轉(zhuǎn)矩大小不同。
　　
　　(1)兩兩通電方式。所謂兩兩導(dǎo)通方式是指每一瞬間有兩個(gè)功率管導(dǎo)通，每隔1／6周期(60°)電角度)換相一次，每次換相一個(gè)功率管，不同橋臂之間左右換相。每個(gè)功率管導(dǎo)通120°電角度。功率管的導(dǎo)通順序依次為：vTl、vT2；vT2、vT3；vT3、vT4；vT4
　　
　　VT5；VT5、VT6；VT6、VTl．．…·在這種通電方式下各導(dǎo)通120°電角度，每個(gè)相繞組又與
　　
　　兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件相連，各相繞組會(huì)在正、反兩個(gè)方向均流過(guò)120°寬的方波電流，三相繞組中電流波形如下右圖所示。

　　由于任一時(shí)刻均有一個(gè)上橋臂元件導(dǎo)通使某相繞組獲得正向電流產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩，又有一個(gè)下橋臂元件導(dǎo)通使另一相繞組獲得反向電流產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩應(yīng)是相關(guān)相繞組通電產(chǎn)生的正、負(fù)轉(zhuǎn)矩的矢量和，如下圖示?？梢钥闯?，合成轉(zhuǎn)矩是一相通電時(shí)所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的&raDIC;3倍，每經(jīng)過(guò)一次換相合成轉(zhuǎn)矩方向轉(zhuǎn)過(guò)60°電角度。一個(gè)輸出周期內(nèi)轉(zhuǎn)矩要經(jīng)歷方向變換6次，從而使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比三相半橋主電路時(shí)要平緩得多。

　　(2)三三通電方式。所謂三三導(dǎo)通方式是指每一瞬間有3個(gè)功率管導(dǎo)通，每隔l／6周期(60°）電角度)換相一次．每次換相是同一橋臂的上下管之間換相．每個(gè)功率管導(dǎo)通180°電角度。功率管的導(dǎo)通順序依次為：VTl、VT2、VT3；VT2、VT3、VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、VT6；VT5、VT6、VTl；VT6、VTl、VT……：可見(jiàn)這種方式運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期，轉(zhuǎn)子合成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的圖示與兩兩方式下是一致的，均為6種狀態(tài)，不同的是此時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩的幅值是單相繞組轉(zhuǎn)矩幅值的1．5倍，這是由于三相電流同時(shí)作用的結(jié)果，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩矢量合成圖如下圖所示。

　　雖然三相永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種，但人們從減少轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)、擴(kuò)大單機(jī)容量等角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)出了多相電動(dòng)機(jī)，如四相、五相，甚至十相、十二相電動(dòng)機(jī)。為了提高電動(dòng)機(jī)繞組的利用率，應(yīng)采用多相同時(shí)通電運(yùn)行的方式。