永磁電機由定子、轉子、機殼、冷卻系統等組成。定子上嵌有三相繞組，繞組按要求、極數（2P）排列。轉子上裝有磁鋼，構成與定子極數（2P）相同的磁極。



當定子通以三相對稱電流時，便可在電機中形成與定子極數（2P）相同的多極旋轉磁場，其旋轉速度與通入的三相電流的頻率f有關，轉速n=60f/P。定子的旋轉磁場與相同極數（2P）的轉子磁場相互作用，這樣在定子旋轉磁場的拉動下，轉子就轉動起來，且永磁電機的轉子會保持與旋轉磁場相同的轉速（同一步調），所以被稱為永磁同步電機。

在定子繞組通入三相交流電流時，會在定子繞組中產生一個與定子電流頻率f相同，阻止電流通過定子繞組的趨勢的力，這個力叫做電動勢或反電動勢。這個電動勢與轉子磁極及定子旋轉磁場的磁極的相對位置有關。當轉子磁場的磁極中線正好在定子旋轉磁場的相鄰兩個磁極的中間時，定子繞組中產生的反電勢最大。當兩個磁場相對位置偏離該位置時，都會使反電勢的幅值下降。

永磁電機在工作時，當負載增加使轉子磁場與旋轉磁場的相對位置向后偏離反電勢最小，位置越遠，反電勢越小，電機的電流就越大，電機的轉矩也就越大，最后達到新的平衡。當負載轉矩減小時，則反之。

永磁電機在25%～120%額定負載范圍內均可堅持較高的功率和功率因數，使輕載運行時節能作用更為顯著，作業功率高，因此永磁變頻電機較同功率的普通三相異步變頻電機平均要高5%-10%。