基本的馬達控制模式有三種:電壓/頻率控制模式 (Voltage/Frequency,VF)、無感測器向量控制模式 (Sensorless Vector Control,SVC) 和磁場導向控制模式 (Field-Oriented Control,FOC)。
這些模式可應用於不同類型的馬達,包括感應馬達 (Induction Motor,IM)、永磁馬達 (Permanent-Magnet Motor,PM) 和內嵌式永磁馬達 (Interior Permanent-Magnet Motor,IMP),以及同步磁阻馬達 (Synchronous Reluctancy Motor,SynRM),支援開迴路或閉迴路運行;若採閉迴路運行,驅動器需搭配PG卡。
各控制模式在設定難易度和控制品質上各有差異,建議選擇符合目標應用需求的模式即可。實際可支援模式依驅動器型號而定。
VF 模式:是最容易設定的模式,透過輸出電壓與頻率間的轉換關係來實現;VF 曲線參數可依負載特性調整。此模式適合變轉矩應用,例如:水泵與風扇,也適用於稍微複雜的恆轉矩應用,例如:輸送帶。
SVC 模式:以 VF 模式為基礎,可自動調整電壓,具備滑差補償功能;低頻運轉時,可提高轉矩和速度控制精度。此模式只需簡易自動調校,即可取得馬達等效電路參數,適合容積式泵浦等應用。
FOC 模式:使用克拉克與派克轉換 (Clark-Park Transformation),分別控制轉矩和磁通。此模式具備最高的轉矩和速度控制精度,但調校程序較為複雜,優異的控制性能適用於起重機、升降設備、碎石機等嚴苛應用,也適用於精密轉矩或位置控制。
性能比較表:
| 控制模式 |
調速範圍 |
轉矩能力 |
| IM VF / IM VF PG / IM SVC |
1:50 |
150% ≥ 3 Hz |
| IM FOC sensorless |
1:100 |
200% ≥ 0.5 Hz |
| IM FOC PG |
1:100 |
200% ≥ 0 Hz |
| PM SVC |
1:20 |
100% ≥ Fnom/20 Hz |
| PM FOC sensorless |
1:100 |
100% ≥ Fnom/50 Hz |
| IPM FOC sensorless |
1:100 |
150% ≥ 0 Hz |
| PM FOC PG |
1:1000 |
200% ≥ 0 Hz |
| SynRM FOC sensorless (PMA) |
1:100 |
200% ≥ 0 Hz |