Động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu chủ yếu được sử dụng trong các tải trọng tốc độ thấp , chẳng hạn như băng tải, máy trộn, máy kéo dây, bơm tốc độ thấp, thay thế cho động cơ tốc độ cao và cơ cấu giảm tốc cơ khí cấu thành từ các hệ thống cơ điện. Động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu có ưu điểm là mô-men xoắn đầu ra lớn, hiệu suất hệ thống cao, phản ứng động nhanh, khả năng chống va đập và rung động mạnh, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy hoạt động của hệ thống và có thể giảm chi phí bảo trì một cách hiệu quả. Hiện nay, nó đã được ứng dụng thành công trong vận chuyển băng tải, nghiền quặng, luyện kim sắt thép và các ngành công nghiệp khác, và có triển vọng thị trường rộng lớn.

Không có định nghĩa chính xác về động cơ truyền động trực tiếp tốc độ thấp mô-men xoắn cao, nói chung nó đề cập đến tốc độ dưới 500 vòng/phút, mô-men xoắn lớn hơn 500 N•m đối với động cơ truyền động trực tiếp , khi tốc độ dưới 50 vòng/phút thì được gọi là động cơ tốc độ cực thấp . Động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu có thể được chia thành hai dạng cấu trúc: rô-tơ ngoài và rô-tơ trong , và động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu rô-tơ ngoài chủ yếu được sử dụng trong máy móc dùng dây đai. Trong thiết kế và ứng dụng động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu, cần lưu ý rằng động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu không phù hợp với tốc độ đầu ra đặc biệt thấp. Hệ thống truyền động tốc độ thấp mô-men xoắn cao có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, khai thác mỏ dầu, phát điện gió, nâng hạ cảng và đẩy tàu.

Hệ thống truyền động của động cơ cảm ứng truyền thống và cơ cấu giảm tốc cơ khí có những nhược điểm như cấu trúc phức tạp, cơ cấu giảm tốc dễ bị mài mòn, rò rỉ dầu bôi trơn, độ tin cậy vận hành kém, chi phí bảo trì cao và hiệu suất tổng thể thấp, không đáp ứng được yêu cầu tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường . Việc sử dụng động cơ truyền động trực tiếp để thay thế hệ thống truyền động truyền thống đã trở thành một sự đồng thuận. Khi thiết kế động cơ cảm ứng ở tốc độ định mức thấp, số cực nhiều hơn, và việc tăng dòng điện kích thích làm giảm đáng kể hệ số công suất và hiệu suất, do đó động cơ cảm ứng không phù hợp cho truyền động trực tiếp tốc độ thấp và mô-men xoắn cao . Từ trường khe hở không khí của động cơ nam châm vĩnh cửu được kích thích bởi nam châm vĩnh cửu, không có dòng điện kích thích , và số cực của động cơ có thể được thiết kế rất cao. Thành phần công suất phản kháng trong dòng điện phần ứng của động cơ nam châm vĩnh cửu nhỏ, lượng tiêu thụ đồng stato giảm, và hệ số công suất và hiệu suất của động cơ nam châm vĩnh cửu cao hơn so với động cơ cảm ứng. Ngoài ra, động cơ nam châm vĩnh cửu có thể duy trì hiệu suất tốt trong phạm vi thay đổi tải rộng, do đó nó được quan tâm rộng rãi trong hệ thống truyền động tốc độ thấp và mô-men xoắn cao . Động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu thường sử dụng rôto nam châm vĩnh cửu gắn trên bề mặt để cải thiện mật độ mô-men xoắn và giảm lượng vật liệu. Do tốc độ thấp và lực ly tâm nhỏ, không cần sử dụng cấu trúc rôto nam châm vĩnh cửu tích hợp, thường sử dụng bông gòn, ống thép không gỉ, ống bảo vệ sợi thủy tinh để cố định và bảo vệ nam châm vĩnh cửu của rôto. Tuy nhiên, một số động cơ có yêu cầu độ tin cậy cao, số cực tương đối nhỏ hoặc độ rung lớn cũng sử dụng cấu trúc rôto nam châm vĩnh cửu tích hợp. Động cơ truyền động trực tiếp tốc độ thấp được điều khiển bằng biến tần, và khi số cực được thiết kế đạt đến giới hạn trên, tốc độ sẽ giảm xuống, dẫn đến tần số thấp hơn. Khi tần số của biến tần thấp, chu kỳ nhiệm vụ PWM giảm và dạng sóng kém, dẫn đến dao động và tốc độ không ổn định. Do đó, đặc biệt là đối với động cơ truyền động trực tiếp tốc độ thấp, việc điều khiển cũng khó khăn hơn. Hiện nay, đối với động cơ tốc độ cực thấp, có các phương án động cơ điều biến từ trường để sử dụng tần số dẫn động cao hơn. Mặc dù việc sử dụng động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu có thể loại bỏ cơ cấu giảm tốc ban đầu và giảm chi phí bảo trì, nhưng thiết kế động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu không phù hợp sẽ có chi phí quá cao và hiệu suất hệ thống bị giảm. Nói chung, việc tăng đường kính của động cơ truyền động trực tiếp nam châm vĩnh cửu có thể giảm chi phí trên mỗi đơn vị mô-men xoắn, do đó động cơ truyền động trực tiếp có thể được chế tạo thành đĩa lớn hơn, đường kính lớn hơn và chiều dài xếp chồng ngắn hơn. Tuy nhiên, việc tăng đường kính cũng có giới hạn, và đường kính quá lớn sẽ làm tăng chi phí của vỏ và trục, thậm chí vật liệu cấu trúc sẽ dần vượt quá chi phí vật liệu hiệu quả. Do đó, thiết kế động cơ truyền động trực tiếp cần tối ưu hóa việc lựa chọn tỷ lệ chiều dài/đường kính để tổng chi phí của động cơ ở mức thấp.