Motores de ímã permanente aplicam o ímã permanente como fonte de excitação. Além de reduzir o consumo de energia, o desempenho operacional do motor também pode ser aprimorado. Motores de ímã permanente utilizam vários tipos de materiais magnéticos permanentes, incluindo ímãs AlNiCo, ímãs de ferrite e ímãs permanentes de terras raras. Os ímãs AlNiCo foram desenvolvidos na década de 1930 e são notáveis por alta remanência, temperatura de Curie, capacidade térmica e resistência à corrosão. Mas os ímãs AlNiCo têm a desvantagem de baixa coercividade e baixa capacidade antidesmagnetização. Com o advento dos ímãs permanentes de terras raras, a participação de mercado dos ímãs AlNiCo caiu drasticamente, então os ímãs de motor AlNiCo são utilizados apenas por tacogeradores atualmente.
Os ímãs de ferrite nasceram na década de 1950 e ainda ocupam uma grande fatia do mercado de ímãs permanentes atualmente. Além da vantagem de custo superior, resistência à corrosão e ampla faixa de temperatura de trabalho, os ímãs de ferrite também não são incomodados por perda de corrente parasita devido à sua alta resistividade elétrica. O desempenho magnético dos ímãs de ferrite é relativamente baixo, então os ímãs de motor de ferrite atendem principalmente a motores de baixo custo que têm baixa exigência de volume e peso.
Mais de dois terços do ímã permanente de terras raras são fornecidos a vários motores de ímã permanente. A liga Sm-Co tipo 1:5, a liga Sm-Co tipo 2:17 e a liga Nd-Fe-B são geralmente conhecidas como a primeira, segunda e terceira geração de ímãs permanentes de terras raras, respectivamente. Os ímãs permanentes de terras raras também podem ser classificados em ímãs colados e ímãs sinterizados de acordo com o processo de produção. Os ímãs de motor de neodímio colado são basicamente em forma de anel e elogiados pela magnetização multipolar, mas são comuns em micromotores devido às limitações de desempenho magnético. Os ímãs de samário-cobalto sinterizados ou os ímãs de neodímio sinterizados têm baixa resistividade elétrica, então ambos tiveram que enfrentar a perda de corrente parasita quando usados em motores de alta velocidade. A perda de corrente parasita pode gerar o aumento de temperatura no ímã, então dar origem à desmagnetização irreversível e influenciar ainda mais o desempenho do motor. Ímãs laminados são uma solução prática para encontrar um equilíbrio entre potência e calor sem alterar a composição do ímã, a estrutura do motor e o desempenho.
É inegável que os ímãs de Samário Cobalto sinterizados ainda desempenham um papel insubstituível em algumas aplicações específicas de motores, mesmo sempre criticados por alto custo e propriedades mecânicas ruins. Os mais recentes ímãs de Samário Cobalto de alto desempenho e ímãs de Samário Cobalto de temperatura ultra-alta podem fornecer a esses motores mais liberdade de design.
Os ímãs de motor de neodímio normalmente têm um certo requisito para a coercividade intrínseca. A coercividade intrínseca de ímãs de neodímio sinterizados pode ser efetivamente melhorada pela adição de pequenas quantidades de elementos de terras raras pesadas (HREE) Dy ou Tb. Para economizar recursos e custos de HREE, a tecnologia de difusão de contorno de grão (GBD) já foi aplicada ao ímã de motor de neodímio nos últimos anos.
Os ímãs de motor de neodímio convencionais são principalmente em formato de segmento ou aproximado, mas ímãs de anel sinterizados multipolos são uma solução mais desejável em comparação com a emenda de vários ímãs de segmento. Ímãs de anel orientados radialmente são a base da realização de ímãs de anel sinterizados multipolos.
