為了使步進電動機小型化并增加轉矩，有必要不斷提高主要用于PM型和HB型步進電動機的轉子中的永磁體的性能。

下圖（a）顯示了如何在直流電動機中使用永磁體，而（b）顯示了如何在步進電動機中使用永磁體。

根據弗萊明（Fleming）的左定律，可以獲得直流電動機的轉矩，如圖（a）所示。

T=2NIBLr

公式中，I是線圈電流，B是永磁體產生的磁通密度，L是線圈永磁體的有效軸長，r是轉子半徑，N是一個數。線圈

將直流電動機的永磁體安裝在定子中以產生勵磁密度B。

與直流電動機的結構相比，步進電動機正好相反。永磁體安裝在步進電機的轉子側，以便磁通量從轉子的N極流出，穿過氣隙，定子鐵心，然后返回S，如圖（b）所示。在S極下方的氣隙中，轉子的磁極形成閉合的磁路。勵磁線圈纏繞在定子磁極上，并且磁通Φ和磁極的相應磁通密度B穿過轉子。定子在轉子軸線方向上的有效長度為L。圖（b）顯示了兩相PM步進電機的單相結構。

在圖（b）的步進電動機中，永磁體作為電動機的勵磁磁極安裝在轉子中，稱為旋轉磁極型。因此，圖（a）所示的電動機被稱為旋轉電樞型，步進電動機的電磁轉矩如下：

T=E0I/ωm

公式中，E0是感應電動勢，I是電流，ωm是機械角。

上面的公式是由永磁體激勵的步進電機產生的電磁轉矩，因此我們有以下公式：

在公式中，Φ是互連的磁通量，θ是轉子的旋轉角，ω是電角速度，N是轉數。相線圈。 E0=NdΦ/dt由法拉第定律得出。 θ=ωt是機械角和電角之間的關系。將上面的公式替換為T=E0I /ωm，我們可以得到以下公式。

步進電機的轉矩是由永磁體產生的互連磁通量的變化率和流過永磁體的電流的乘積產生的。線圈作為感應電動勢，圖（b））含義如下：

如果用T=E0I /ωm替換E0，則單相轉矩將為以下公式：

T1=2NIBLr

根據圖（b），由永磁體激勵的步進電動機的轉矩公式為（T1=2NIBLr），當Nr=1時，轉矩公式為直流電動機的轉矩公式（T=2NIBLr） ）電機B的氣隙磁通量等于步進電機互連磁通量的有效等效部分之和。鐵心中心的磁通密度是無效的，因為它是穩定的磁通。