近20年来，以功率晶体管GTR为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比u/f控制原理实现异步机调速的变频器，在性能和品种上出现了赵大的技术进步。
其一，是所用的电力电子器件rIR已基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT所替代．进而厂泛采用性能更为完善的智能功率模块IPM，使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。其二，是8值微处理器基本亡为16位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双LPu，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。其三，是在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器．使得变频器不仅能实现宽调速，还可进行伺服控制。

    变频器的技术发展除得益于微电子和电力电子技术以及异步电动机拌制理论的发展，另一个巨大的推动力就是市场。一般占工业用电50tK一60lK的风机、泵和压缩机等通用机械上使用变频调速装置，将可节电30％左右，因此有着巨大的巾场潜力。据统计，1996年国内市场的变频器销售额达到10亿元人民币，而1997年以变频器为核心的工业传动控制装置仍在持续发展。交流变频调速装置取代直流调速装量已成为必然趋势。由于变频器销售量不断力‘大．生产形成批量，价格下调，相同容量的交流变频器与直流调速装置的价格LL经接近，能为用户接受。而且在一些生产机械上使用变频调速已成为这些机械
更新换代纳一种标志。
    变频技术的发展，大体可以从如下三个方面进行综述。
1．  电力电子器件更新
    逆变器从采用品间管半控器件(vs)到采用晶体管LfH全控器件．其输出波形从交流方波发展为脉宽调制PWM波形，大大减小谐波分量，拓宽丁异步电动机变频调速范围和减小厂转短的脉功幅度、然而．〔GRT作频率“放在2kHz以下，载波频率和最小脉宽都受到限制，难以得到较为理想的正弦脉宽调制波形，使异步电动机在变频调速时产：生刺耳的噪声受用户欢迎：
    IGBT的工作频率在10-20kHz之间，与GTf4相比。木仅工作频率高出一个数量级，而且在电压和电流指标(如电流浪诵耐量、电压阻断峰值、导通电流密度、门极驱动功耗率等各项指标)均巳超11G丁几由于逆变器载波颜率的提高以及可以构成特定的PWM波形，异步电动机变频凋速器的谐波噪声大为降低。因此在新一代的变颁器中IGBT已基本上替代了GTR：采用IGBT的低压变频器的最大容量在380v级可达540 kvA，而600v级可达700kvA，能对485kW电动机进行变频调速，最高输出频率可达400一600 Hz，能对中频电机址行调频控制。利用ILBT组合构成的高压(3kv／6．3kv)变频器也已有系列产品，最大容里可达7460kw。其特点是效率高和谐波小。
    智能功率模块IPM是以I(；BT为开关器件，向时含有驱动电路和保护电路，是一种功率集成器件(F比)。IFl4的保护功能有道流、短路、欠压、过压和过热等，还可以实现再生制动。由IFM组成的边变器只需对桥臂上各个ILBT提供隔离的PwM信号即可。简单的外部电路和控制电路的集成比，使变频器体积大为减小。其次，内于功率开关器件的故障检测和保护电路最接近故障点，故可以抑制故障权大，保证装量靠运行。

2.控制策略的发展
    第一代变频器采用的是压频比标量控制方式．它根据异步电动机等效电路确定的线性u/f比进行变濒调速；电压是指基波的有效值，改变u/f只能调节电动机的稳态磁通和转矩，谈不上动态拧制。为提高低频叶电动机产生的转矩．通常采用提升电压以及随负载变化补偿定子绕组电压降的办法，可以拓宽变频调速范围至20：1左右。
   第二代变频器的主要特征是采用矢量控制方式，它参照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流空间矢量分解为转子励磁分量和转矩分星。首先是要控制励磁，所以又把矢量控制称为磁场定控制。至于转矩的控制则是间接的。矢量控制的主要缺点是需要复杂的坐标变换运算以及需检测转速传导。因此，进一步提出无速度传感器矢量控制的方案，它根据异步电动机实际运行的相电压和相电流以及定转子绕组参数推算出转速观测值，进而计算出转子磁链和转矩电流的观测值，以实现磁场定向的矢量控制。由于转速观捌值的精度受到所用计算参数与电机实际运行参数之间偏差大小的影响，所以无速度传感器矢量控制的调速精度和调速范围，均低于带速度编码器的矢量控制方案。一般前者的调
速精度为1％，输出额定转矩时的最低频率只能达到1Hz左右，而后音调速精度为0．01％，最低频宰为0l Hz。然而，由于无需安装速度编码器使用方便，无速度传感器矢量控制变频器仍受到用户的欢迎。
    与矢量控制并行发展的还有直接转矩控制方式，它以异步电动机的转矩作为被控量，强调转矩的直接控制效果，并不刻意追求输出的电流为正弦波形。异步电动机的宣接转矩控制是直接在定子坐标上计算磁链的幅值和转矩的大小，对其进行直接跟踪调节，以获得迅速的动态响应，其响应速度可小到1—2m民从转矩调控要求看，磁链有点误差，并不会对转矩控制性能产生重大影响：这种控制方式的优点是对电动机参数变化不敏感。

3.功能综合化
    新一代的变频器由于有功能很强的微处理器支持，除能完成电动机变频凋速的基本功能外，还具有内量的可编程、参数辨识及通倍等功能；例如：
    (1)自动加减速
    变频器可实现“模糊最优加减速”，它根据电动机的负荷状态而白动设定加减速的最短时间。或者在没定的最短加减速时间内，将加速电流限制，将减速的直流过电压控制在允许值以内。
    (2)程序运行
    变频器可以根据预设的速度值和运行时间执行多段程序运行。例如，各段运行时间、加减时间以及正反向均可事先设定。
    (3)节电运行
    变频器能自动选定输出电压位电动机运行于最小电流状态低，其效率在原有节能基础上再提高3％o
    (4)电动机参数辨识
    无速度传感器矢量控制变频器需要根据电机参数推算转速观测值c  扼制造厂呵将变频器供电的标准电动机参数事先设定好，也可以由用户将所用电机的参数进行新的设定。新型变频器也可以做到第一次试运行时按规定程序自动辨识电机参数并打印出来。这样就拓宽了变频器的应用范围，而且使用很方便。
    (5)通信和反馈功能
    新型变频器一般都带有阳32／422／485通信接口，可以实现上位工控机对变频器的1对l或1对32的通信功能，可将上位机的运行指令下达，或将变频器的运行状态上传。在需要高精度控制时，可选用编码器脉冲接口板，将转速反馈信号反馈到变频器．构成闭环系统。变频器的通信功能，对于不同厂家有不同形式。例如，变频器与PLc的连接、变频器在总线网络中的工作等均在以后章节中阐述。