Apabila tiga-arus fasa mengalir ke dalam tiga-belitan simetri fasa pemegun motor segerak magnet kekal, daya magnetomotif yang dijana oleh arus bergabung untuk membentuk daya magnetomotif berputar dengan amplitud malar. Kerana amplitudnya kekal malar, trajektori daya magnetomotif berputar ini membentuk bulatan, dipanggil daya magnetomotif berputar bulat. Magnitudnya betul-betul 1.5 kali ganda amplitud maksimum daya magnetomotif fasa tunggal-.
Di mana, F ialah daya magnetomotif berputar bulat (T·m); Fφl ialah amplitud maksimum daya magnetomotif fasa- tunggal (T·m); k ialah pekali penggulungan asas; p ialah bilangan pasangan kutub motor; N ialah bilangan lilitan dalam siri dalam setiap gegelung; dan I ialah nilai berkesan arus yang mengalir melalui gegelung. Memandangkan kelajuan putaran motor segerak magnet kekal sentiasa kelajuan segerak, medan magnet utama pemutar dan medan magnet berputar yang dijana oleh daya magnetomotif berputar bulat pemegun kekal secara relatif pegun. Dua medan magnet berinteraksi untuk membentuk medan magnet komposit dalam celah udara antara stator dan rotor. Medan magnet komposit ini berinteraksi dengan medan magnet utama rotor, menghasilkan tork elektromagnet Te yang sama ada memacu atau menghalang putaran motor.
Di mana Te ialah tork elektromagnet (N·m); BR ialah medan magnet utama pemutar (T); dan Bnet ialah medan magnet komposit dalam celah udara (T). Disebabkan oleh perhubungan kedudukan yang berbeza antara medan magnet komposit dalam celah udara dan medan magnet utama rotor, motor segerak magnet kekal (PMSM) boleh beroperasi dalam kedua-dua mod motor dan penjana. Tiga keadaan operasi PMSM ditunjukkan dalam Rajah 3. Apabila medan magnet komposit dalam jurang udara ketinggalan di belakang medan magnet utama pemutar, tork elektromagnet yang dihasilkan adalah bertentangan dengan arah putaran pemutar; dalam keadaan ini, motor menjana elektrik. Sebaliknya, apabila medan magnet komposit dalam celah udara mendahului medan magnet utama pemutar, tork elektromagnet yang dihasilkan berada dalam arah yang sama dengan putaran pemutar; dalam keadaan ini, motor beroperasi sebagai penjana. Sudut antara medan magnet utama rotor dan medan magnet komposit dalam jurang udara dipanggil sudut kuasa.
PMSM terdiri daripada dua komponen utama: pemutar magnet kekal berbilang{0}}berkutub dan pemegun dengan belitan yang direka bentuk yang sesuai. Semasa operasi, pemutar magnet kekal berbilang kutub yang berputar menjana masa-fluks magnet yang berbeza-beza dalam celah udara antara pemutar dan pemegun. Fluks ini menjana voltan berselang-seli pada terminal belitan stator, dengan itu membentuk asas untuk penjanaan kuasa. Motor segerak magnet kekal yang dibincangkan di sini menggunakan magnet kekal berbentuk cincin-yang dipasang pada teras feromagnetik. Motor segerak magnet kekal dalaman tidak dipertimbangkan di sini. Oleh kerana membenamkan magnet ke dalam teras feromagnetik bersaduran adalah sangat sukar, dengan menggunakan magnet dengan ketebalan yang sesuai (500 μm) dan bahan magnet -berprestasi tinggi dalam teras pemutar dan stator, jurang udara boleh dibuat sangat besar (300~500 μm) tanpa kehilangan prestasi yang ketara. Ini membolehkan belitan stator menempati ruang tertentu dalam celah udara, sekali gus memudahkan pembuatan motor segerak magnet kekal.