变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是运动控制系统中的电源转换器。当今的运动控制系统包括很多技术领域，总的发展趋势是:交流驱动、高频功率变换器、数字化、智能化、网络化控制。

VFD是运动控制系统中的电源转换器。当今的运动控制系统包括很多技术领域，总的发展趋势是:交流驱动、高频功率变换器、数字化、智能化、网络化控制。因此，VFD作为系统的重要功率变换元件，通过提供可控的高性能变压变频交流电源，得到了快速发展。

      

随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，VFD的性价比越来越高，体积越来越小。然而，制造商仍在做出新的努力，以提高VFD的可靠性，并实现其进一步小型化、轻量化、高性能、多功能和无污染。VFD的性能取决于其输出交流电压的谐波对电机的影响。二是取决于对电网的谐波污染和输入功率因数；第三，取决于自身的能量损耗(即效率)。这里以数量大、范围广的AC-DC-AC VFD为例，阐述其发展趋势:

主电路功率开关元件的自切换、模块化、集成化和智能化；随着开关频率的提高，开关损耗进一步降低。

VFD主电路拓扑。带VFD的网侧变流器，低压小容量设备通常采用6脉波变流器，中压大容量设备采用12脉波以上变流器。负载侧变流器通常对低压小容量设备采用两电平桥式逆变器，而对中压大容量设备采用多电平逆变器。对于四象限旋转，为了实现VFD再生能量对电网的反馈，节约能量，网侧变流器应该是可逆的，同时出现了具有双向功率流的双PWM VFD适当控制网侧变流器可以使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。

脉宽调制VFD的控制方式可以是正弦波脉宽调制控制、消除指定谐波的PWM控制、电流跟踪控制和电压空间矢量控制(磁链跟踪控制)。

交流电机变频控制方法的进步主要体现在从标量控制发展到具有高动态性能的矢量控制和直接转矩控制以及无速度传感器矢量控制和直接转矩控制系统的发展。

微处理器的进步使得数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是一个快速系统，特别是交流电机的高性能控制需要实时存储各种数据并快速处理大量信息。近年来，国外各大公司都推出了以DSP(数字信号处理器)为核心，配以电机控制所需的外围功能电路。DSP单片电机控制器集成在单个芯片上，大大降低了价格，缩小了体积，结构紧凑，使用方便，提高了可靠性。与普通单片机相比，DSP的数字处理能力提高了10~15倍，可以保证系统优越的控制性能。数字控制简化了硬件，柔性控制算法使控制变得灵活，实现了复杂的控制规则，使现代控制理论在运动控制系统中的应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断，加强保护和监控功能，使系统智能化(例如有些VFD具有自调节功能)。

交流同步电机已经成为交流调速领域的一颗新星，尤其是永磁同步电机。电机采用无刷结构，功率因数高，效率高，转子转速与工频严格同步。同步电机频率控制系统有两种类型:独立频率控制和自动频率控制。自动频率控制同步电机的原理与DC电机非常相似。电力电子变换器取代了DC电机的机械换向器。例如，当使用交流-DC-交流电压VFD时，称为“DC无换向器电机”或“无刷DC电机”。自动变频同步电机的传统调速系统有转子位置传感器，但无转子位置传感器的系统正在开发中。矢量控制也可用于同步电机的独立变频方式，其基于转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。