Osnovna teorija delovanja brezkrtačnih servo motorjev se vrti okoli načel magnetizma, kjer se enaka pola odbijata in nasprotna pola privlačita. V servo motorju sta dva magnetna vira: trajni magneti, ki se običajno nahajajo na rotorju motorja, in stacionarni elektromagnet, ki obdaja rotor. Elektromagnet se imenuje navitje statorja ali motorja in je sestavljen iz jeklenih plošč, imenovanih laminati, ki so povezane skupaj. Jeklene plošče imajo običajno "zobe", ki omogočajo navijanje bakrene žice okoli njih.
Če se vrnemo k načelom magnetizma, ko se prevodnik, kot je bakrena žica, oblikuje v tuljavo in je prevodnik pod napetostjo, tako da skozenj teče tok, se ustvari magnetno polje.
To magnetno polje, ki ga ustvari tok skozi prevodnik, bo imelo severni in južni pol. Kako z magnetnimi poli, ki se nahajajo na statorju (ko so pod napetostjo) in na trajnih magnetih rotorja, ustvarite stanje nasprotnih polov, ki se privlačijo in kot poli odbijajo?
Ključno je obrniti tok, ki teče skozi elektromagnet. Ko tok teče skozi prevodno tuljavo v eno smer, nastaneta severni in južni pol.
Ko se smer toka spremeni, se poli obrnejo, tako da je tisto, kar je bil severni pol, zdaj južni pol in obratno. Slika 1 prikazuje osnovno ponazoritev tega, kako to deluje. Na sliki 2 slika na levi prikazuje stanje, ko se poli magnetov rotorja privlačijo proti nasprotnim polovom statorja. Poli rotorja, ki so pritrjeni na gred motorja, se bodo vrteli, dokler niso poravnani z nasprotnimi poli statorja. Če bi vse ostalo enako, bi rotor ostal miren.
Slika na desni na sliki 2 prikazuje, kako sta se pola statorja obrnila. To bi se zgodilo vsakič, ko bi se pol rotorja dohitel z nasprotnim polom statorja, tako da bi obrnil tok toka skozi to posebno lokacijo statorja. Nenehno obračanje polov statorja ustvarja stanje, kjer poli trajnega magneta rotorja vedno "lovijo" svoja statorska nasprotja, kar povzroči neprekinjeno vrtenje gredi rotorja/motorja.
Obračanje polov statorja je znano kot komutacija. Formalna definicija komutacije je "delovanje krmilnih tokov na ustrezne faze motorja, da se ustvari optimalen navor motorja in vrtenje gredi motorja". Kako se tokovi usmerjajo ob pravem času, da se ohrani vrtenje gredi?
Krmiljenje izvaja pretvornik ali pogon, ki napaja motor. Ko se pogon uporablja z določenim motorjem, se kot zamika določi v programski opremi pogona skupaj z drugimi stvarmi, kot so induktivnost motorja, upor in drugi parametri. Naprava s povratnimi informacijami, ki se uporablja na motorju (kodirnik, razreševalnik itd.), zagotavlja pretvorniku položaj gredi rotorja/magnetnega pola.
Ko se položaj magnetnega pola rotorja ujema s kotom zamika, bo pogon obrnil tok, ki teče skozi statorsko tuljavo, in tako spremenil pol statorja od severa proti jugu in od juga proti severu, kot je prikazano na sliki 2. Iz tega lahko vidite, da če pustite, da se poli poravnajo, se bo vrtenje gredi motorja ustavilo ali pa bo sprememba zaporedja povzročila, da se bo gred vrtela v eno smer proti drugi, hitro spreminjanje pa omogoča visoko hitrost vrtenja ali ravno nasprotno za počasno vrtenje gredi.
