যখন তিনটি-ফেজ কারেন্ট একটি স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরের স্টেটরের তিন-ফেজ সিমেট্রিকাল উইন্ডিংয়ে প্রবাহিত হয়, তখন কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বকীয় বল একটি ধ্রুবক প্রশস্ততার সাথে একটি ঘূর্ণমান চৌম্বকীয় বল তৈরি করে। কারণ এর প্রশস্ততা স্থির থাকে, এই ঘূর্ণায়মান চুম্বকীয় বলের গতিপথ একটি বৃত্ত গঠন করে, যাকে বৃত্তাকার ঘূর্ণায়মান চুম্বকীয় বল বলে। এর মাত্রা একক-ফেজ ম্যাগনেটোমোটিভ বলের সর্বোচ্চ প্রশস্ততার ঠিক 1.5 গুণ।
যেখানে, F হল বৃত্তাকার ঘূর্ণায়মান চুম্বকীয় বল (T·m); Fφl হল একক-ফেজ ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স (T·m) এর সর্বোচ্চ প্রশস্ততা; k হল মৌলিক উইন্ডিং সহগ; p হল মোটরের মেরু জোড়ার সংখ্যা; N হল প্রতিটি কয়েলের সিরিজে বাঁকের সংখ্যা; এবং আমি কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের কার্যকরী মান। যেহেতু স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরের ঘূর্ণন গতি সর্বদাই সিঙ্ক্রোনাস গতি, তাই রটার প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্র এবং স্টেটর বৃত্তাকার ঘূর্ণায়মান চৌম্বকীয় বল দ্বারা উত্পন্ন ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র তুলনামূলকভাবে স্থির থাকে। দুটি চৌম্বক ক্ষেত্র স্টেটর এবং রটারের মধ্যে বায়ু ফাঁকে একটি যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারস্পরিক ক্রিয়া করে। এই যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্রটি রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক Te উৎপন্ন করে যা মোটরের ঘূর্ণনকে চালিত করে বা বাধা দেয়।
যেখানে Te হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক (N·m); BR হল রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্র (T); এবং Bnet হল বায়ু ফাঁক (T) এর যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্র। বায়ুর ফাঁকে যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্র এবং রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে বিভিন্ন অবস্থানগত সম্পর্কের কারণে, স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর (PMSM) মোটর এবং জেনারেটর উভয় মোডে কাজ করতে পারে। পিএমএসএম-এর তিনটি অপারেটিং অবস্থা চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। যখন বায়ুর ফাঁকে যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্র রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের থেকে পিছিয়ে থাকে, তখন উৎপন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক রটারের ঘূর্ণনের দিকের বিপরীতে থাকে; এই রাজ্যে, মোটর বিদ্যুৎ উৎপাদন করছে। বিপরীতভাবে, যখন বায়ু ফাঁকের যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্র রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে নিয়ে যায়, তখন উৎপন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্কটি রটারের ঘূর্ণনের মতো একই দিকে থাকে; এই অবস্থায়, মোটর একটি জেনারেটর হিসাবে কাজ করছে। রটারের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্র এবং বায়ু ফাঁকে যৌগিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণকে শক্তি কোণ বলে।
PMSM দুটি মূল উপাদান নিয়ে গঠিত: একটি বহু-পোলারাইজড স্থায়ী চুম্বক রটার এবং উপযুক্তভাবে ডিজাইন করা উইন্ডিং সহ একটি স্টেটর৷ অপারেশন চলাকালীন, ঘূর্ণায়মান বহুমুখী স্থায়ী চুম্বক রটারটি রটার এবং স্টেটরের মধ্যে বাতাসের ফাঁকে একটি সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক প্রবাহ তৈরি করে। এই ফ্লাক্স স্টেটর উইন্ডিং টার্মিনালগুলিতে একটি বিকল্প ভোল্টেজ তৈরি করে, এইভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদনের ভিত্তি তৈরি করে। এখানে আলোচনা করা স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর একটি ফেরোম্যাগনেটিক কোরে বসানো একটি রিং-আকৃতির স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে। অভ্যন্তরীণ স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর এখানে বিবেচনা করা হয় না. যেহেতু একটি ইলেক্ট্রোপ্লেটেড ফেরোম্যাগনেটিক কোরে একটি চুম্বক এম্বেড করা খুবই কঠিন, উপযুক্ত বেধের চুম্বক (500 μm) এবং রটার এবং স্টেটর কোরে উচ্চ-পারফরম্যান্স ম্যাগনেটিক উপাদান ব্যবহার করে, উল্লেখযোগ্য কার্যক্ষমতা ক্ষতি ছাড়াই বায়ু ব্যবধান খুব বড় (300~500 μm) করা যেতে পারে। এটি স্টেটর উইন্ডিংগুলিকে বাতাসের ফাঁকে একটি নির্দিষ্ট স্থান দখল করতে দেয়, এইভাবে স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলির উত্পাদনকে ব্যাপকভাবে সরল করে।