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永磁同步电机中永磁体提供的磁极磁场在电机旋转过程中是固定的，这意味着定子绕组的电枢磁场每次都需要对应转子的磁极磁场，即绕组的电流方向、导通和关断由转子方向控制。因此，无刷DC电机需要向电机控制电路输出转子方向信号，电机控制电路根据转子方向信号控制相应功率开关管的通断，进而控制相应绕组的电流方向和通断。如果定子绕组按照一定的通电顺序进行切换，就可以形成与转子方位相对应的旋转磁场，电机就可以按照要求的旋转方向进行旋转。相对于磁钢的某一磁极，每次对应的电枢磁场是固定的，即绕组的电流方向是固定的，类似于有刷DC电机。
永磁同步电机运行示意图，绕组为三相星形连接，120度均匀分布，采用三相半桥驱动方式，转子为一对极。在图示的方向上，磁钢的磁极中心线与A相绕组对齐。这时，根据转子方向检查信号，控制电路使S1开关管接通，B相绕组接通。在B相绕组磁场的作用下，转子将顺时针旋转120门，达到虚线转子所示的方位。磁钢磁极中心线与B相绕组对齐。这时，根据转子方向检查信号，控制电路关闭S1开关管，打开S3开关管。A相绕组通电，在A相绕组磁场的作用下，转子顺时针旋转120度，按上述通电顺序循环接通，使转子顺时针旋转。永磁同步电机采集转子方位信号。前者电机结构简单，但电机启动困难；后者电机结构有点复杂，但启动稳定可靠，现在绝大多数永磁同步电机都选择后者。方位传感器种类繁多，空调用永磁同步电机通常采用霍尔元件作为方位传感器。
永磁同步电机的定子绕组通常做成三相对称星形连接，与三相异步永磁同步电机非常相似。永磁同步电机转子上贴有磁化永磁体。为了检查永磁同步电机转子的极性，在永磁同步电机中安装了一个方位传感器。驱动器由电力电子器件和集成电路组成，其功能是：接收永磁同步电机的启动、停止和制动信号，控制永磁同步电机的启动、停止和制动；承载方位传感器信号和正反转信号，用于控制逆变桥各功率管的通断，产生连续的转矩；承载速度指令和速度响应信号，以控制和调节速度；供给、保护和表现等。由于永磁同步电机是在自控模式下运行，不会像变频调速下重负载启动的同步电机那样在转子上再增加一个启动绕组，负载突变时也不会引起振动和失步。
霍尔信号传输到机械手，机械手通过电机相线(粗线，不是霍尔线)给电机线圈供电，电机转动，磁钢和线圈(准确的说是缠绕在定子上的线圈，原来霍尔通常安装在定子上)开始转动，霍尔感应出新的方位信号，机械手粗线从一开始就改变电机线圈的电流方向， 电机继续旋转(当线圈和磁钢的方向开始改变时，线圈需要相应地改变电流方向，这样电机就可以继续向一个方向移动，否则电机就会向某个方向摆动
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