它由永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差 120 度，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子在旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机用。而当转子动能转化为电能时，永磁同步电机作发电机用。
它的励磁方式有两种。一是直流发电机供电的励磁方式，这样的形式的发电机有专用直流发电机，励磁电流独立，工作可靠，能减少自用电消耗，但励磁调节速度慢，维护工作量大，所以 10MW 以上机组很少采用。二是交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用这样的形式。交流励磁机输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，它采用静止的整流装置，没有电刷、滑环等转动接触部件，工作可靠，结构相对比较简单，制造方便，但噪音较大，交流电势谐波分量也较大。
永磁同步电机的工作还有一些特性。比如电压的调节，自动调节励磁系统可看作以电压为被调量的负反馈控制管理系统。无功负荷电流会造成发电机端电压下降，所以要随无功电流变化调节发电机的励磁电流，以保持端电压基本不变。
还有无功功率的调节，发电机与系统并联运行时，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也会变化，此时发电机的无功电流也跟着变化，从而改变送入系统的无功功率。
另外，在无功负荷分配方面，并联运行的发电机按各自额定容量比例分配无功电流，大容量发电机负担较多无功负荷，小容量的则较少。通过自动高压调节的励磁装置，能对发电机电压调节特性的倾斜度做调整，实现无功负荷合理分配。
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