變頻器轉矩控制-倢躍貿易有限公司

「變頻器轉矩控制（Torque Control）」是高階變頻技術中的核心之一。
這種控制方式能讓變頻器直接控制馬達輸出扭力（轉矩）大小，而不以速度為主要控制量，非常適合需要「力量控制」的機械應用，例如張力控制、起重機、壓延機、捲繞機、射出機等。

以下是完整的理論與實務解析 👇

⚙️ 一、什麼是轉矩控制？

在一般的變頻控制中，變頻器多以「頻率控制」為主，也就是設定轉速。
但在一些應用中，我們需要控制的是「馬達的力量（轉矩）」，而不是速度。

轉矩控制（Torque Control）：
變頻器根據指令（或回授）直接控制馬達輸出轉矩，使馬達能提供固定或變化的扭力。

例如：

馬達輸出功率與轉矩、轉速的關係為：

P=T×ω

其中：

👉 若馬達轉速不變，控制輸出功率的關鍵就是 轉矩 T。

變頻器藉由偵測或估算馬達電流的「轉矩分量」來控制輸出力矩。
在純向量控制（FOC, Field Oriented Control）或直接轉矩控制（DTC, Direct Torque Control）技術下，
馬達電流會被分為兩個部分：

電流分量	功能
Id（磁通分量）	控制磁場強度
Iq（轉矩分量）	直接產生轉矩

變頻器透過即時演算與 PWM 控制，精確調整 Iq，
就能實現快速且穩定的 轉矩控制。

模式	說明	應用
開迴路轉矩控制（Sensorless Torque Control）	不使用速度或轉矩感測器，靠馬達數學模型估算	精度中等、成本低
閉迴路轉矩控制（Closed-loop Torque Control）	使用編碼器或轉矩感測器回饋	精度高、響應快

以矢量變頻器為例，轉矩控制一般流程如下：

1️⃣ 設定轉矩命令（例如 50% 額定轉矩）
2️⃣ 變頻器計算對應的電流 Iq
3️⃣ 即時調整 PWM 輸出，維持所需電流
4️⃣ 馬達輸出固定轉矩
5️⃣ 若有編碼器回授 → 修正轉矩誤差 → 穩定控制

在矢量控制中：

T=Kt×ψ×Iq

其中：

👉 所以只要控制 Iq，就能精確控制輸出轉矩。

在有**負轉矩（制動）**時，例如捲放或下放重物時，
變頻器可進入「再生制動模式」，將機械能轉回電能（經由回生單元送回電網）。
這在轉矩控制中常與「四象限運轉」結合使用：