预测变频技术在未来发展方向

变频器是运动控制系统中的功率转换器。今天的运动控制系统包含了多个学科的技术领域，总的发展趋势是:交流传动、高频功率变换器、数字化、智能化和网络化控制。因此，变频器作为系统重要的功率转换部件，提供了可控的高性能交流电源，具有变压变频功能，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，变频器的性价比越来越高，体积越来越小。然而，制造商仍在做出新的努力，不断提高可靠性，实现变频器的进一步小型化、轻量化、高性能、多功能和无污染。变频器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。这里仅以大量交流-DC-交流变频器为例说明其发展趋势:

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

变频器主电路拓扑。变频器的网侧变换器通常对低压小容量设备采用6脉冲变换器，而对中压大容量设备采用多个12脉冲以上的变换器。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。对于四象限运行的旋转，为了实现逆变器的再生能量回馈电网，节约能源，网侧变流器应为可逆变流器。与此同时，出现了具有双向功率流的双PWM逆变器。适当控制网侧变流器，可以使输入电流接近正弦波，减少对电网的公共危害。

脉宽调制VVVF的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的脉宽调制控制、电流跟踪控制和电压空间矢量控制(磁通跟踪控制)。

交流电机频率控制方法的发展主要体现在无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统从标量控制向高动态性能发展。

随着微处理器的发展，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，尤其是对交流电机的高性能控制，需要快速实时地存储各种数据和处理大量信息。近年来，国外各大公司纷纷推出基于DSP(数字信号处理器)的内核，配备电机控制所需的外围功能电路，集成在一个名为DSP单片电机控制器的单芯片中，价格大幅降低，体积缩小，结构紧凑，使用方便，可靠性提高。与普通单片机相比，DSP可将数字运算处理能力提升10 ~ 15倍，可保证系统优越的控制性能。数字控制简化了硬件，灵活的控制算法使控制灵活，可以实现复杂的控制规则，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(如一些 变频器具有自调节功能)。