深入解析无刷直流电机的工作原理，首先回顾一下直流有刷电机。有刷电机的内部结构包含了电刷与换向器，其工作原理是通过直流电流流经电刷进入电机绕组，换向器根据电刷位置变化调整电流方向，电机持续运转。然而，有刷电机存在电刷磨损和换向器维护问题。

无刷直流电机最大的革新在于去除了电刷和换向器，采用电子换向器替代传统机械结构。永磁体被置于转子位置，而绕组则位于定子，形成内转子形式。这一改变使得电机在无接触条件下工作，显著减少了维护需求。为获取转子位置信息，无刷电机通常配备霍尔传感器或利用反电动势信号。

无刷直流电机的工作原理依赖霍尔传感器或反电动势信号来确定转子位置，以此制定换相策略，即何时给哪两相绕组通电。通过霍尔传感器检测转子位置，电机控制器据此调整电流方向，以维持定子磁链和转子磁链之间特定角度，实现电机运转。控制方式通常采用每次给两相绕组通电，通电时间设定为120度电角度，另一相作为检测反电动势以执行换相，这种方式提高了效率。

具体操作过程通过霍尔传感器获取转子位置信息，控制器参照预设的换相表，判断并执行给定相绕组通电，形成定子磁链与转子磁链之间的相互作用。此过程通过图1-13至1-15的示意图进一步解释，展示在不同电角度下电流的流向，确保电机稳定运转。

无刷直流电机的优势在于减少机械磨损，提高效率，减少噪音，以及提供更好的可靠性与寿命。然而，与有刷电机相比，无刷电机的控制更为复杂，需要电子换向器和传感器，增加了成本。此外，霍尔传感器的布置和可靠性也是设计中需考虑的关键因素。

综上所述，无刷直流电机通过去除非接触式换向器，实现了电机的高效、低维护运行，同时，其工作原理涉及电子换向和转子位置检测，为电机控制带来了新的挑战与机遇。