變頻器對電動機進行控制是根據電動機的特性參數及電動機運轉要求，進行對電動機提供電壓、電流、頻率進行控制達到負載的要求。目前變頻器對電動機的控制方式大體可分為U/f恒定控制，轉差頻率控制，矢量控制，直接轉矩控制，電壓空間矢量(SVPWM)控制，矩陣式交—交控制方式，非線性控制等。

直接轉矩控制(DTC)方式

直接轉矩控制在很大程度上解決了矢量控制的不足，它不是通過控制電流，磁鏈等量間接控制轉矩，而是把轉矩直接作為被控量來控制。轉矩控制的優(yōu)越性在于，轉矩控制是控制定子磁鏈，在本質上并不需要轉速信息，控制上對除定子電阻外的所有電機參數變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的實現無速度傳感器，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉矩控制。

U/f恒定控制

U/f控制是在改變電動機電源頻率的同時改變電動機電源的電壓，使電動機磁通保持一定，在較寬的調速范圍內，電動機的效率，功率因數不下降。因為是控制電壓(Voltage)與頻率(Frequency)之比，稱為U/f控制。恒定U/f控制存在的主要問題是低速性能較差，轉速極低時，電磁轉矩無法克服較大的靜摩擦力，不能恰當的調整電動機的轉矩補償和適應負載轉矩的變化;其次是無法準確的控制電動機的實際轉速。由于恒U/f變頻器是轉速開環(huán)控制，由異步電動機的機械特性圖可知，設定值為定子頻率也就是理想空載轉速，而電動機的實際轉速由轉差率所決定，所以U/f恒定控制方式存在的穩(wěn)定誤差不能控制，故無法準確控制電動機的實際轉速。

轉差頻率控制

轉差頻率是施加于電動機的交流電源頻率與電動機速度的差頻率。根據異步電動機穩(wěn)定數學模型可知，當頻率一定時，異步電動機的電磁轉矩正比于轉差率，機械特性為直線。

轉差頻率控制就是通過控制轉差頻率來控制轉矩和電流。轉差頻率控制需要檢出電動機的轉速，構成速度閉環(huán)，速度調節(jié)器的輸出為轉差頻率，然后以電動機速度與轉差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。另外，它有速度調節(jié)器，利用速度反饋構成閉環(huán)控制，速度的靜態(tài)誤差小。然而要達到自動控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制，還達不到良好的動態(tài)性能。

電壓空間矢量(SVPWM)控制方式

它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的，一次生成三相調制波形，以內切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差;通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響;將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉矩的調節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。

矢量控制(VC)方式

矢量控制，也稱磁場定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流電機和交流電機比較的方法闡述了這一原理。由此開創(chuàng)了交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic。通過三相-二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1、Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流，It1相當于直流電動機的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經過相應的坐標反變換實現對異步電動機的控制。矢量控制方法的出現，使異步電動機變頻調速在電動機的調速領域里全方位的處于優(yōu)勢地位。但是，矢量控制技術需要對電動機參數進行正確估算，如何提高參數的準確性是一直研究的話題。

矩陣式交—交控制方式

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現功率因數為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作為被控制量來實現的。具體方法是：

——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現無速度傳感器方式;

——自動識別(ID)依靠精確的電機數學模型，對電機參數自動識別;

——算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制;

——實現Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產生PWM信號，對逆變器開關狀態(tài)進行控制。

矩陣式交—交變頻具有快速的轉矩響應(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無PG反饋)，高轉矩精度(<+3%);同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150%～200%轉矩。

結論

由于被控對象的千差萬別，性能指標要求的各不相同，變頻器的控制方式遠不止以上述所列幾種。要做到熟練應用還應在工程實踐中認真探索。本文主要介紹了幾種不同的變頻器的控制方式：U/f恒定控制，轉差頻率控制，矢量控制，直接轉矩控制，電壓空間矢量(SVPWM)控制，矩陣式交—交控制方式，非線性控制等。