20世纪80年代，永磁材料特别是具有高磁能积、高矫顽磁力、低廉价格的钕铁硼永磁材料的发展，使人们研制出了价格低廉、体积小、性能高的永磁电机。

永磁电机分为两种：一种反电动势为方波，也称为无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDC）；另一种反电动势为正弦波，也称为永磁同步电机（Permenant-Magnet Synchronous Motor，PMSM）。这里主要介绍第二种即永磁同步电机。

PMSM不需要励磁电流，在逆变器供电的情况下，不需要阻尼绕组，效率和功率因数都比较高，而且体积较之同容量的异步电机小，而PMSM的矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的速度和位置控制，尤其是在数控机床和机器人等技术对高精度、高动态性能以及体积小的伺服驱动需求不断增长的情况下，PMSM数字控制系统逐渐成为主流。

一台PMSM的内部电磁结构如图6-11所示，其中各相绕组的轴线方向也作为各相绕组磁链的正方向，电流的正方向也标示在图中，可以看出，定子各相的正值电流产生各相的负值磁链。而定子绕组的电压正方向为电机惯例。

在这里，仍然沿用理想电机模型的一系列假设，这样经过一系列推导，可以得到PMSM在转子磁场定向的同步旋转坐标系下的数学模型。

定子电压方程：

定子磁链方程：

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电磁转矩：

式中，p_n是电机极对数。

电机的运动方程是

图6-11 电机转子d、q轴方向