IPMモータはロータ形状に特徴があり、磁石がロータに埋め込まれています。ステータの回転磁界がロータの磁石と直交する向き(q軸)に加えられているときには、通常のSPMと同じように動作しますが、電流位相をずらしてd軸成分を加えるとロータ磁石の磁界を弱めるように作用し、これを弱め界磁といいます。SPMではd軸電流は界磁を弱めるだけに作用するので、回転数は高まりますがトルクは減ってしまいます。しかし、IPMはロータ形状でd軸とq軸のインダクタンスに差が出るように作られており、磁石を弱める作用をするd電流でトルクを発生することができるので、弱め磁束の分を回復することができます。したがって、IPMモータは弱め界磁制御と組み合わせることで、運転範囲が広がります。
このように、IPMモータの特性はロータ形状に大きく依存するので、磁気回路法での検討が難しく、精度良く設計の事前検討を行うためには、有限要素法を用いた電磁界解析で検討する必要があります。
ここでは、正弦波電流駆動において回転数1,800(rpm)、電流振幅4.0(A)時の電流位相ごとの効率を求めます。