變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是運動控制系統中的電源轉換器。當今的運動控制系統包括很多技術領域，總的發展趨勢是:交流驅動、高頻功率變換器、數字化、智能化、網絡化控制。

VFD是運動控制系統中的電源轉換器。當今的運動控制系統包括很多技術領域，總的發展趨勢是:交流驅動、高頻功率變換器、數字化、智能化、網絡化控制。因此，VFD作為系統的重要功率變換元件，通過提供可控的高性能變壓變頻交流電源，得到了快速發展。

      

隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應用以及控制技術的發展，VFD的性價比越來越高，體積越來越小。然而，制造商仍在做出新的努力，以提高VFD的可靠性，并實現其進一步小型化、輕量化、高性能、多功能和無污染。VFD的性能取決于其輸出交流電壓的諧波對電機的影響。二是取決于對電網的諧波污染和輸入功率因數；第三，取決于自身的能量損耗(即效率)。這里以數量大、范圍廣的AC-DC-AC VFD為例，闡述其發展趨勢:

主電路功率開關元件的自切換、模塊化、集成化和智能化；隨著開關頻率的提高，開關損耗進一步降低。

VFD主電路拓撲。帶VFD的網側變流器，低壓小容量設備通常采用6脈波變流器，中壓大容量設備采用12脈波以上變流器。負載側變流器通常對低壓小容量設備采用兩電平橋式逆變器，而對中壓大容量設備采用多電平逆變器。對于四象限旋轉，為了實現VFD再生能量對電網的反饋，節約能量，網側變流器應該是可逆的，同時出現了具有雙向功率流的雙PWM VFD適當控制網側變流器可以使輸入電流接近正弦波，減少對電網的公害。

脈寬調制VFD的控制方式可以是正弦波脈寬調制控制、消除指定諧波的PWM控制、電流跟蹤控制和電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。

交流電機變頻控制方法的進步主要體現在從標量控制發展到具有高動態性能的矢量控制和直接轉矩控制以及無速度傳感器矢量控制和直接轉矩控制系統的發展。

微處理器的進步使得數字控制成為現代控制器的發展方向。運動控制系統是一個快速系統，特別是交流電機的高性能控制需要實時存儲各種數據并快速處理大量信息。近年來，國外各大公司都推出了以DSP(數字信號處理器)為核心，配以電機控制所需的外圍功能電路。DSP單片電機控制器集成在單個芯片上，大大降低了價格，縮小了體積，結構緊湊，使用方便，提高了可靠性。與普通單片機相比，DSP的數字處理能力提高了10~15倍，可以保證系統優越的控制性能。數字控制簡化了硬件，柔性控制算法使控制變得靈活，實現了復雜的控制規則，使現代控制理論在運動控制系統中的應用成為現實，易于與上層系統連接進行數據傳輸，便于故障診斷，加強保護和監控功能，使系統智能化(例如有些VFD具有自調節功能)。

交流同步電機已經成為交流調速領域的一顆新星，尤其是永磁同步電機。電機采用無刷結構，功率因數高，效率高，轉子轉速與工頻嚴格同步。同步電機頻率控制系統有兩種類型:獨立頻率控制和自動頻率控制。自動頻率控制同步電機的原理與DC電機非常相似。電力電子變換器取代了DC電機的機械換向器。例如，當使用交流-DC-交流電壓VFD時，稱為“DC無換向器電機”或“無刷DC電機”。自動變頻同步電機的傳統調速系統有轉子位置傳感器，但無轉子位置傳感器的系統正在開發中。矢量控制也可用于同步電機的獨立變頻方式，其基于轉子磁場定向的矢量控制比異步電機簡單。