永磁同步電動機的工作原理是這樣的。

它由永磁體作為轉子產生旋轉磁場，三相定子繞組在旋轉磁場作用下通過電樞反應，感應三相對稱電流。當定子側通入三相對稱電流，由于三相定子在空間位置上相差 120 度，所以三相定子電流在空間中產生旋轉磁場，轉子在旋轉磁場中受到電磁力作用運動，此時電能轉化為動能，永磁同步電機作電動機用。而當轉子動能轉化為電能時，永磁同步電機作發電機用。

它的勵磁方式有兩種。一是直流發電機供電的勵磁方式，這種方式的發電機有專用直流發電機，勵磁電流獨立，工作可靠，能減少自用電消耗，但勵磁調節速度慢，維護工作量大，所以 10MW 以上機組很少采用。二是交流勵磁機供電的勵磁方式，現代大容量發電機有的采用這種方式。交流勵磁機輸出的交流電流經整流后供給發電機轉子勵磁，它采用靜止的整流裝置，沒有電刷、滑環等轉動接觸部件，工作可靠，結構簡單，制造方便，但噪音較大，交流電勢諧波分量也較大。

永磁同步電機的工作還有一些特性。比如電壓的調節，自動調節勵磁系統可看作以電壓為被調量的負反饋控制系統。無功負荷電流會造成發電機端電壓下降，所以要隨無功電流變化調節發電機的勵磁電流，以保持端電壓基本不變。

還有無功功率的調節，發電機與系統并聯運行時，要改變發電機勵磁電流，感應電勢和定子電流也會變化，此時發電機的無功電流也跟著變化，從而改變送入系統的無功功率。

另外，在無功負荷分配方面，并聯運行的發電機按各自額定容量比例分配無功電流，大容量發電機負擔較多無功負荷，小容量的則較少。通過自動高壓調節的勵磁裝置，能對發電機電壓調節特性的傾斜度進行調整，實現無功負荷合理分配。