Kontroli la rapidecon de ac-motoroj estas plenumita per varia frekvenca veturado (VFD) en la plej multaj kazoj. Dum multaj scenaroj implikas uzi VFDojn kun induktomotoroj kun statorvolvaĵoj por generi rotacian kampon, ili ankaŭ povas atingi precizan rapideckontrolon uzante rapidecon aŭ poziciajn religsensilojn kiel referencon al la VFD.

En kelkaj situacioj, estas eble akiri kompare precizan rapideckontrolon sen la bezono de religsensiloj. Ĉi tio estas ebligita uzante a permanenta magneto (PM) motoro kaj procezo nomita la "altfrekvenca signala injekta metodo."

1. PM-motoroj

A PM-motoro estas elektra motoro kiu uzas magnetojn enigitajn en aŭ alkroĉitajn al la surfaco de la rotoro de la motoro. La magnetoj kutimas generi konstantan motorfluon anstataŭe de postulado de la statorkampo generi tian per ligado al la rotoro, kiel estas la kazo kun indukta motoro. Kvara motoro konata kiel line-start PM (LSPM) motoro asimilas karakterizaĵojn de ambaŭ motoroj. LSPM-motoro asimilas la magnetojn de PM-motoro ene de la rotoro kaj la rotorstangojn de sciurkaĝo-motoro por maksimumigi tordmomanton kaj efikecon.

2. Malantaŭa emf-ondformo

Malantaŭa emf estas mallonga por malantaŭa elektromova forto sed ankaŭ estas konata kiel la kontraŭelektromova forto. La malantaŭa elektromova forto estas la tensio kiu okazas en elektraj motoroj kiam ekzistas relativa moviĝo inter la statorvolvaĵoj kaj la magneta kampo de la rotoro. La geometriaj trajtoj de la rotoro determinos la formon de la malantaŭ-emf-ondformo. Ĉi tiuj ondoformoj povas esti sinusoidaj, trapezaj, triangulaj aŭ io intere.

Kaj indukto kaj PM-maŝinoj generas malantaŭ-emf-ondformojn. En induktomaŝino, la malantaŭ-emf-ondformo kadukiĝos kiam la resta rotorkampo malrapide kadukiĝas pro la manko de statorkampo. Tamen, per PM-maŝino, la rotoro generas sian propran magnetan kampon. Tial, tensio povas esti induktita en la statorvolvaĵoj kiam ajn la rotoro estas en moviĝo. Malantaŭ-emf-tensio linie pliiĝos kun rapideco kaj estas decida faktoro en determinado de maksimuma funkciigadrapideco.

3. Kompreni PM-maŝinan tordmomanton

La tordmomanto de elektra maŝino povas esti malkonstruita en du komponentojn: magneta tordmomanto kaj malemomanto. Malemomanto estas la "forto aganta sur la magneta materialo kiu tendencas akordigi kun la ĉeffluo por minimumigi malemon." Alivorte, kontraŭvolemmomanto estas la tordmomanto generita per la paraleligo de la rotorŝafto al la statora fluokampo. Magneta tordmomanto estas la "tordmomanto generita per la interagado inter la fluokampo de la magneto kaj la fluo en la statorvolvaĵo."

Malemomanto: Nevolemmomanto apartenas al la tordmomanto generita tra la paraleligo de la rotoro kiu okazas kiam la kampo devigas deziratan rektan fluon de la norda statorpoluso ĝis la suda statorpoluso.

Magneta tordmomanto: Permanentaj magnetoj generas fluokampon en la rotoro. La statoro generas kampon kiu interagas kun la magneta kampo de la rotoro. Ŝanĝi la pozicion de la statorkampo kun respekto al la rotorkampo igas la rotoron ŝanĝiĝi. La ŝanĝo pro ĉi tiu interagado estas la magneta tordmomanto.

4. SPM kontraŭ IPM

PM-motoro povas esti apartigita en du ĉefajn kategoriojn: surfacaj permanentaj magnetaj motoroj (SPM) kaj internaj permanentaj magnetaj motoroj (IPM). Nek motora dezajnospeco enhavas rotorstangojn. Ambaŭ tipoj generas magnetan fluon per la permanentaj magnetoj fiksitaj al aŭ interne de la rotoro.

SPM-motoroj havas magnetojn fiksitajn al la ekstero de la rotorsurfaco. Pro ĉi tiu mekanika muntado, ilia mekanika forto estas pli malforta ol tiu de IPM-motoroj. La malfortigita mekanika forto limigas la maksimuman sekuran mekanikan rapidecon de la motoro. Krome, tiuj motoroj elmontras tre limigitan magnetan elstarecon (Ld ≈ Lq). Induktancvaloroj mezuritaj ĉe la rotorterminaloj estas konsekvencaj nekonsiderante la rotorpozicio. Pro la proksima unueco-proporcio, SPM-motordezajnoj dependas signife, se ne tute, de la magneta tordmomanto por produkti tordmomanton.

IPM-motoroj havas permanentan magneton enigitan en la rotoron mem. Male al iliaj SPM-ekvivalentoj, la loko de la permanentaj magnetoj igas IPM-motorojn tre meĥanike soni, kaj taŭgaj por funkcii kun tre altaj rapidecoj. Tiuj motoroj ankaŭ estas difinitaj per sia relative alta magneta elstarecproporcio (Lq > Ld). Pro ilia magneta elstareco, IPM-motoro havas la kapablon generi tordmomanton utiligante kaj la magnetajn kaj malemomantajn komponentojn de la motoro.

5. PM-motoraj strukturoj

PM-motoraj strukturoj povas esti apartigitaj en du kategoriojn: interno kaj surfaco. Ĉiu kategorio havas sian subaron de kategorioj. Surfaca PM-motoro povas havi siajn magnetojn sur aŭ enmetitaj en la surfacon de la rotoro, por pliigi la fortikecon de la dezajno. Interna permanenta magneta motorpoziciigo kaj dezajno povas varii vaste. La magnetoj de la IPM-motoro povas esti enmetitaj kiel granda bloko aŭ ŝanceliĝitaj kiam ili proksimiĝas al la kerno. Alia metodo estas havi ilin enigita en spoko ŝablono.

6. PM-motora indukta variado kun ŝarĝo

Nur tiom da fluo povas esti ligita al ferpeco por generi tordmomanton. Poste, la fero saturiĝos kaj ne plu permesos al fluo ligi. La rezulto estas redukto en la induktanco de la vojo prenita per fluokampo. En PM-maŝino, la d-akso kaj q-akso induktancvaloroj reduktos kun pliiĝoj en la ŝarĝfluo.

La d kaj q-aksa induktancoj de SPM-motoro estas preskaŭ identaj. Ĉar la magneto estas ekster la rotoro, la induktanco de la q-akso falos kun la sama rapideco kiel la d-aksa induktanco. Tamen, la induktanco de IPM-motoro malpliiĝos alimaniere. Denove, la d-aksa induktanco estas nature pli malalta ĉar la magneto estas en la flupado kaj ne generas induktan posedaĵon. Tial, ekzistas malpli fero por saturi en la d-akso, kiu rezultigas signife pli malaltan redukton en fluo kun respekto al la q-akso.

7. Flukso malfortiĝo/intensigo de PM-motoroj

Fluo en permanenta magneta motoro estas generita per la magnetoj. La fluokampo sekvas certan vojon, kiu povas esti akcelita aŭ kontraŭbatalita. Plifortigi aŭ intensigi la fluokampon permesos al la motoro provizore pliigi tordmomantan produktadon. Kontraŭi la fluokampon neos la ekzistantan magnetkampon de la motoro. La reduktita magnetkampo limigos tordmomantan produktadon, sed reduktos la malantaŭan emf-tension. La reduktita dors-emf-tensio liberigas la tension por puŝi la motoron por funkcii ĉe pli altaj produktaĵrapidecoj. Ambaŭ specoj de operacio postulas plian motorfluon. La direkto de la motorfluo trans la d-akso, disponigita fare de la motorregilo, determinas la deziratan efikon.

8. Mem-sentado kontraŭ fermitcikla operacio

Lastatempaj progresoj en veturadteknologio permesas al normaj AC-veturiloj "mem-detekti" kaj spuri la motormagnetpozicion. Fermcikla sistemo tipe uzas la z-pulsan kanalon por optimumigi efikecon. Tra certaj rutinoj, la veturado scias la precizan pozicion de la motormagneto spurante la A/B-kanalojn kaj korektante erarojn kun la z-kanalo. Koni la precizan pozicion de la magneto permesas optimuman tordmomantan produktadon rezultigantan optimuman efikecon.