所謂直流無刷電機(jī)，是具備直流電機(jī)與交流電機(jī)之優(yōu)點，對于以往直流電機(jī)之用途，連近年來交流電機(jī)之用途，均有直流無刷電機(jī)被加以利用，就構(gòu)造而言，若將有電刷的永磁式直流伺服電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子互換就成為永磁式直流無刷伺服電機(jī)，不過無刷式電機(jī)的定子線圈為三相繞組，故基本上其為交流電機(jī)，直流無刷是沿用產(chǎn)業(yè)慣用之名稱。直流無刷電機(jī)是將傳統(tǒng)的DC電機(jī)之整流部份（電刷及換向器）以電子方式代替且保留DC電機(jī)可急遽加速，轉(zhuǎn)速和外加電壓成正比，轉(zhuǎn)矩和電樞電流成正比等優(yōu)點，為一特性非常優(yōu)良之電機(jī)。直流無刷電機(jī)最大的特征為無刷構(gòu)造的關(guān)系，原理上不會產(chǎn)生噪聲。無刷電機(jī)之激磁部份在轉(zhuǎn)子上由永久磁鐵構(gòu)成，電樞位于定子上，因此可以不需要電刷傳導(dǎo)電流。因此其驅(qū)動電路一般均使用PWM型變頻器，再配合霍爾組件或分解器等磁極檢測組件，可得圓滑且穩(wěn)定之轉(zhuǎn)矩，常用于需要高速及高精度控制之情況。
常用的傳統(tǒng)直流電機(jī)的缺點：
電刷與換向片的高速滑動，造成電刷與換向片磨擦甚巨，如此一來引起不必要的種種電氣障礙與故障。
改進(jìn)方式：
直流無刷電機(jī)針對此缺點改進(jìn)，取代引起毛病的電刷與換向片，改以電子組件代替，但原有直流機(jī)的優(yōu)點仍能保留，故無刷直流電機(jī)可說是傳統(tǒng)直流電機(jī)改進(jìn)而成的。
無刷電機(jī)與有刷電機(jī)之差異與比較：
? 有刷電機(jī)
以機(jī)械式整流子或電刷來控制換向動作
? 無刷電機(jī)
以電子式的晶體管來控制換相動作。
利用磁場力的吸引及磁場的變化(換向)來達(dá)成旋轉(zhuǎn)輸出的動作。
電子式的換向器主要是利用Hall Sensor 感應(yīng)電機(jī)位置的變化，以控制晶體管的開或關(guān)。
無刷電機(jī)與有刷電機(jī)之差異
無刷電機(jī)與有刷電機(jī)之比較
(1)換向時不易產(chǎn)生高溫之電弧及金屬屑。
(2)電氣噪聲少，可靠度高、壽命長且易高速化。
(3)低電壓、起動快、易控制。
(4)制造容易、體積小。
(5)可適用于高溫環(huán)境下且維修費低。
(6)在電刷部分不產(chǎn)生碳粉、油霧等之污垢。
(7)不產(chǎn)生電氣之噪聲(不產(chǎn)生電波干擾) 。
(8)不產(chǎn)生火花。
(9)不閃絡(luò)（flash over) 。
無刷電機(jī)與有刷電機(jī)之比較
主要缺點
(1)需驅(qū)動電路成本較高
動作原理：
直流無刷電機(jī)動作原理
有刷DC電機(jī) 無刷DC電機(jī)
霍耳組件是無刷電機(jī)換向的依據(jù)
霍耳組件是直流無刷電機(jī)最重要的主動組件，它用來感應(yīng)磁場的變化以送出電動機(jī)控制信號，使馬達(dá)得以持續(xù)而穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。
霍耳組件的原理
霍耳組件是利用霍耳效應(yīng)(Hall effect)
原理制成的組件，檢測轉(zhuǎn)子的磁極，偵測轉(zhuǎn)子位置，以其輸出訊號來引導(dǎo)定子電流相互切換，共有四個端子，二個端子控制輸入電流，若外界給予垂直磁場則另外二個端子輸出霍耳電壓VH。
VH= K ×Ic ×B cosθ
K：靈敏度或積感度，與材質(zhì)有關(guān)。
Ic：輸入組件電流，大約mA到數(shù)十mA。
B：外加的磁通密度，
若組件感測面與外加磁場并非垂直，則乘上cosθ。
霍耳組件應(yīng)用示意圖
如圖
狀態(tài)一：當(dāng)轉(zhuǎn)子S極與霍爾組件距離最短，此時磁通密度最高(方向向上)，造成霍耳組件A端子電壓較大，使得晶體管Q1導(dǎo)通，則線圈L1內(nèi)有i1電流流通，因此線圈L1呈激磁狀態(tài)，依右手定則得知線圈 L1右側(cè)為S極，故轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)。
狀態(tài)二：當(dāng)轉(zhuǎn)子S極遠(yuǎn)離霍耳組件時造成磁通密度下降，因此A、B端不再產(chǎn)生霍耳電壓，晶體管Q1、Q2呈OFF狀態(tài)。轉(zhuǎn)子因受慣性作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
狀態(tài)三：當(dāng)轉(zhuǎn)子N極轉(zhuǎn)至霍耳組件時，造成霍耳元件B端子電壓較大，使得Q2導(dǎo)通，則線圈L2內(nèi)有i2電流流通，因此線圈L2呈激磁狀態(tài)，轉(zhuǎn)子再度受磁力作用逆時針旋轉(zhuǎn)，依照如此程序轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動。
依精度要求可以增加場繞組線圈數(shù)目與霍耳組件數(shù)目，例如四相、五相無刷電動機(jī)，即是指此類運(yùn)用霍耳組件制成的無刷直流伺服電機(jī)。
? 4相90° ， L1﹑L2﹑L3﹑L4
機(jī)械角位置是90°，而霍耳
組件也成90°機(jī)械角。
? 4相180°，L1﹑L2﹑L3﹑L4
機(jī)械角位置是180°，而霍
耳組件也成90°機(jī)械角。
? 3相120°，L1﹑L2﹑L3﹑L4
機(jī)械角位置是120°，而霍
耳組件也成120°機(jī)械角。
（a）較其它種類電機(jī)效率高。
（b）具有高性能效果。
（c）可以達(dá)到電機(jī)的正逆回轉(zhuǎn)。
（d）適用于輕薄短小化的設(shè)計。
霍耳式電動機(jī)的特點
無刷直流伺服電機(jī)由于利用霍耳組件感應(yīng)激磁順序與時間，因此又稱作「電子換向電機(jī)」，利用霍耳組件感應(yīng)激磁順序與時間可以減少不必要的電能浪費，同時也可以適時的提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所需的電磁力，因此大幅提升電機(jī)輸出扭矩與效率。