Када тро-фазна струја тече у три-фазне симетричне намотаје статора синхроног мотора са перманентним магнетом, магнетомоторна сила коју ствара струја комбинује се да би се формирала ротирајућа магнетомоторна сила са константном амплитудом. Пошто њена амплитуда остаје константна, путања ове ротирајуће магнетомоторне силе формира круг, који се назива кружна ротациона магнетомоторна сила. Његова величина је тачно 1,5 пута већа од максималне амплитуде једнофазне-фазне магнетомоторне силе.
Где је Ф кружна ротациона магнетомоторна сила (Т·м); Фφл је максимална амплитуда једнофазне -фазне магнетомоторне силе (Т·м); к је основни коефицијент намотаја; п је број парова полова мотора; Н је број завоја у серији у сваком калему; а И је ефективна вредност струје која тече кроз калем. Пошто је брзина ротације синхроног мотора са перманентним магнетом увек синхрона брзина, главно магнетно поље ротора и ротирајуће магнетно поље које ствара кружна ротирајућа магнетомоторна сила статора остају релативно стационарни. Два магнетна поља у интеракцији формирају композитно магнетно поље у ваздушном процепу између статора и ротора. Ово композитно магнетно поље је у интеракцији са главним магнетним пољем ротора, стварајући електромагнетни обртни момент Те који покреће или омета ротацију мотора.
где је Те електромагнетни момент (Н·м); БР је главно магнетно поље ротора (Т); а Бнет је композитно магнетно поље у ваздушном процепу (Т). Због различитих позиционих односа између композитног магнетног поља у ваздушном зазору и главног магнетног поља ротора, синхрони мотор са перманентним магнетом (ПМСМ) може да ради и у моторном и у генераторском режиму. Три радна стања ПМСМ-а су приказана на слици 3. Када композитно магнетно поље у ваздушном зазору заостаје за главним магнетним пољем ротора, генерисани електромагнетни момент је супротан смеру ротације ротора; у овом стању, мотор производи електричну енергију. Насупрот томе, када композитно магнетно поље у ваздушном зазору води главно магнетно поље ротора, генерисани електромагнетни момент је у истом смеру као и ротација ротора; у овом стању, мотор ради као генератор. Угао између главног магнетног поља ротора и композитног магнетног поља у ваздушном зазору назива се угао снаге.
ПМСМ се састоји од две кључне компоненте: више-поларизованог ротора са перманентним магнетом и статора са одговарајуће дизајнираним намотајима. Током рада, ротирајући мултиполарни ротор са перманентним магнетом генерише временски-променљив магнетни флукс у ваздушном процепу између ротора и статора. Овај флукс генерише наизменични напон на терминалима намотаја статора, чинећи тако основу за производњу енергије. Синхрони мотор са перманентним магнетом који се овде разматра користи трајни магнет у облику прстена- монтиран на феромагнетно језгро. Овде се не разматрају синхрони мотори са унутрашњим перманентним магнетима. Пошто је уграђивање магнета у галванизовано феромагнетно језгро веома тешко, коришћењем магнета одговарајуће дебљине (500 μм) и магнетних материјала високих{9}}перформанси у језгри ротора и статора, ваздушни зазор се може учинити веома великим (300~500 μм) без значајног губитка перформанси. Ово омогућава намотајима статора да заузму одређени простор у ваздушном зазору, чиме се у великој мери поједностављује производња синхроних мотора са трајним магнетима.