使用VFD驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)有兩種常見(jiàn)的方法-線性標(biāo)量控制，通常標(biāo)記為V/f，以及矢量或磁場(chǎng)定向控制，這可能更難以理解。

變頻驅(qū)動(dòng)器是控制三相感應(yīng)電機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。VFD的輸出會(huì)產(chǎn)生一個(gè)直流脈沖，該脈沖的寬度隨著電流在交流正弦曲線中上升和下降而變化，包括正負(fù)，與電機(jī)的每條三相線相協(xié)調(diào)。

當(dāng)電流通過(guò)電機(jī)中的線圈時(shí)，會(huì)通過(guò)感應(yīng)的概念產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)迫使轉(zhuǎn)子在其內(nèi)部軸承上平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，三相的和諧平穩(wěn)地產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力和方向。

VFD制造商將說(shuō)明驅(qū)動(dòng)技術(shù)的方法。通常，數(shù)據(jù)表或產(chǎn)品規(guī)格表會(huì)列出控制方法，其中可能包括標(biāo)量或向量，或兩者兼有。

標(biāo)量V/f控制

這種更基本的控制的通用術(shù)語(yǔ)是每赫茲伏特，指的是隨著所需速度的增加提供更多電壓。這是一種易于理解的控制方法，盡管VFD提供脈沖輸出的能力允許該方法仍然有效地運(yùn)行。當(dāng)VFD輸出脈沖打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)，相對(duì)“開(kāi)啟時(shí)間”會(huì)提供等效電壓，但在提供電力時(shí)，它是在最大電壓下完成的。該等效電壓是用于伏特/赫茲測(cè)量的參考點(diǎn)。

如果速度是0Hz，則提供相當(dāng)于0伏的電壓。全速時(shí)，當(dāng)頻率為60Hz（歐洲為50Hz）時(shí)，等效電壓為208/230或480，具體取決于電機(jī)接線和VFD額定值。線性計(jì)算將為0到最大值之間的任何頻率提供所需的電壓。

由于這種線性輸出，這種控制方法稱為伏特/赫茲或V/f（頻率）。線性或標(biāo)量控制也是這種方法的常用術(shù)語(yǔ)。

矢量FOC控制

在數(shù)學(xué)中，向量由兩個(gè)相互垂直的量組成。在復(fù)雜的數(shù)學(xué)中，這是實(shí)數(shù)和虛數(shù)在90度相對(duì)平面中的組合效應(yīng)。這兩個(gè)量的最終組合效應(yīng)是輸送到電機(jī)的電流。

矢量控制VFD仍使用脈沖寬度控制（PWM）向電機(jī)線圈提供精心控制的電流，但矢量控制決定了電流的計(jì)算方式。

此計(jì)算中的這兩個(gè)直角相反量是電機(jī)的磁通量電流，以及為勵(lì)磁繞組產(chǎn)生電流的轉(zhuǎn)矩電流。這種控制方法通常被稱為面向場(chǎng)的控制（或FOC）。

在標(biāo)準(zhǔn)V/f驅(qū)動(dòng)單元中，產(chǎn)生電流的計(jì)算假定電壓的每次增加都會(huì)產(chǎn)生電流的一致增加-即完美的線性。實(shí)際上，這是不正確的，任何參數(shù)變化，包括舊電機(jī)的摩擦、環(huán)境或負(fù)載條件的溫度，甚至負(fù)載本身的變化都會(huì)導(dǎo)致電機(jī)響應(yīng)這些變化。結(jié)果是電機(jī)將無(wú)法快速響應(yīng)變化。

當(dāng)磁通量電流和轉(zhuǎn)矩電流被獨(dú)立測(cè)量和傳遞時(shí)，控制器可以跟蹤這些值以及電機(jī)溫度和負(fù)載的已知條件，并且可以更連續(xù)地重新計(jì)算電機(jī)線圈的正確輸出。

矢量控制需要有關(guān)電機(jī)的更多信息：

當(dāng)前值

可以使用小型霍爾效應(yīng)傳感器在驅(qū)動(dòng)器中同時(shí)測(cè)量磁通和轉(zhuǎn)矩的電流分量。

電機(jī)位置

必須非常精確地知道電機(jī)位置，以便為每個(gè)線圈提供適當(dāng)?shù)碾娏鞣至?。在過(guò)去，這需要一個(gè)編碼器或一些其他位置反饋。在許多情況下，這仍然用于提高準(zhǔn)確性，但現(xiàn)代微處理器能夠更好地基于電流的恒定值和電機(jī)參數(shù)的正確輸入來(lái)跟蹤運(yùn)動(dòng)。這稱為開(kāi)環(huán)控制。

電機(jī)溫度

電機(jī)的溫度會(huì)極大地影響效率，其中大部分電流以熱量而不是磁力的形式耗散。通過(guò)適當(dāng)考慮電機(jī)和系統(tǒng)，可以預(yù)測(cè)這些溫度變化。盡管再一次，傳感器數(shù)據(jù)可能會(huì)提高準(zhǔn)確性。

控制輸出

了解電流值、位置和系統(tǒng)特性后，可以對(duì)輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)建模和調(diào)整。這需要能夠執(zhí)行高級(jí)計(jì)算的控制器，通常包括PI或PID控制器以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的響應(yīng)，并且必須每秒執(zhí)行數(shù)千次。對(duì)于簡(jiǎn)單的微處理器來(lái)說(shuō)，這不是一項(xiàng)小任務(wù)，而且直到最近，完成這項(xiàng)任務(wù)的成本更高。

隨著控制電子設(shè)備變得更強(qiáng)大、更便宜和更小，預(yù)計(jì)更多的驅(qū)動(dòng)單元將依賴于矢量控制提供的更準(zhǔn)確的輸出。