逆变器是利用电力半导体器件的通断作用将商用电源转换成其他频率的电力控制装置。 可以分为交直转换器、交直转换器。 交流转换器可以将交流电力直接转换成频率和电压可变的交流电力。 现在使用的逆变器主要采用交直转换方式(VVVF逆变器或矢量控制逆变器)，用整流器将商用交流电源转换为直流电源，然后将直流电源转换为频率、电压均可控制的交流电源供给电机。 在当今工业社会，环境保护和节能越来越重要，但变频器在工业节能中发挥着越来越大、不可忽视的作用。
前言
变频器是运动控制系统中的电力转换器。 现在的运动控制系统已经包括很多学科的技术领域，整体发展趋势是驱动的交流化、电力转换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化。
随着新电力电子器件和高性能微处理器的应用和控制技术的发展，逆变器的性能性价比越来越高，体积越来越小，而且制造商不断提高可靠性，实现逆变器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化和无公害化判别逆变器的性能优劣，看其输出交流电压的谐波对电机的影响必须看对2电网的谐波污染和输入功率因数最后看自己的能量损失。
2018年，下游行业设备投资意愿不强，订单增长放缓，中国变频市场出货量下降，国内变频企业需要缩小技术差距，加强质量管理，攻占高端市场。 国内变频器市场增长率维持在12%~15%，市场潜在空间约为1200亿~1800亿元。 中低压变频器市场规模将达到10%~15%，市场规模预计将接近200亿元。 高压变频器市场的需求将增加40%以上，随着需求持续上升，市场规模预计将达到121亿元。 今后两年，冶金行业逆变器的市场需求主要集中在项目改造中节能减排设备的使用上，但在这方面，国家给予了积极的政策支持，企业单位也大力推进，因此冶金行业逆变器市场需求进一步扩大，将来将达到20%左右
1 .现状的发展
逆变器是利用电力半导体器件的通断作用将商用电源转换成其他频率的电力控制装置。 现在使用的逆变器主要采用交直-交直转换方式(VVVF逆变器或矢量控制逆变器)，用整流器将商用交流电源转换为直流电源，然后将直流电源转换为频率、电压均可控制的交流电源供给电机。 逆变器的电路一般由整流、中间直流链路、逆变器和控制四个部分组成。 整流部分是三相桥式不可控制整流器，逆变器部分是IGBT三相桥式逆变器，输出是PWM波形，中间直流环节是滤波，直流储能和缓冲器无功功率。
交流电机的变频调速成为现代电机调速的潮流，体积小、重量轻、扭矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、通信方便等功能优于以往的任何调速方式，因此钢铁、有用医药、造纸、注塑、烟草正文介绍了日、美、欧发达国家变频技术在中国市场和国产企业崛起的概况，指出变频技术发展到了高性能、模块化、专用化、多功能。 使用量增加，价格下降，行业组合合并的结果有可能推广到海外。
交流电机的变频调速已经成为现代电机调速的潮流，体积小、重量轻、扭矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、通信方便等功能是以往的任何调速方式，如变极调速、变极调速因此，在钢铁、有色、石油、石化、化学纤维、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、烟草、起重机、城市供水、中央空调及污水处理行业普遍应用。
运动控制系统的发展逆变器是运动控制系统中的电力转换器，运动控制系统是作为机电能量转换器的电传动技术的发展。 今天的运动控制系统是包括很多学科的技术领域，整体发展趋势是驱动的交流化、电力转换器的高频化、控制的数字化、智能化、网络化。 因此，逆变器作为系统的重要电力转换部件，提供了可控的高性能变压逆变器的交流电源并迅速发展。
2 .发展趋势
变频技术的发展趋势经过约30年的研究开发和应用实践，随着新型电气电子部件和高性能微处理器的应用和控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，制造商依然提高了可靠性逆变器的性能优劣是看其输出交流电压的谐波对电动机的影响，第二是看对电网的谐波污染和输入功率因数，第三是看自身的能量损失(即效率)，这以交-直-交逆变器为例，技术
1 .主电路功率开关元件的自关断、模块化、集成化、智能化、提高开关频率、进一步降低开关损失。
2 .逆变器主电路的拓扑，逆变器的网侧变流器使用低压小容量的使用6脉冲变流器，中压大容量的使用12脉冲以上的变流器。 负载侧变流器对低压小容量总是采用2电平的桥式逆变器，对中压大容量采用多电平逆变器。
3 .脉宽调制变压逆变器的控制方法：正弦波脉宽调制(SPWM )控制。 消除指定次数的高次谐波的PWM控制。 电流跟踪控制。 电压空间矢量控制(磁链追踪控制)。
4 .交流电动机逆变器调整控制方法的进展：从标量控制(V/f控制和滑动频率控制)向高动态性能的矢量控制和直接转矩控制发展。 开发了无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统。
进入21世纪，电力电子的基板从Si (硅)转换为SiC (碳化硅)，电力电子新设备进入了高电压大容量化、高频化、模块化、小型化、智能化、低成本化的时代，适合许多逆变器调速的新IT技术的迅猛发展和控制理论的持续创新这些逆变器相关技术影响着其发展趋势。
交流变频技术是强弱电混合、机电一体的综合技术，既要处理巨大的电能转换(整流、逆变器)又要处理信息的收集、转换和传输，因此其共性技术一定分为成功率和控制两大部分。 前者解决了高压大电流的技术问题和新型电气电子器件的应用技术问题，后者解决了(基于现代控制理论的控制战略和智能控制战略)的硬件开发问题(目前情况下主要是全数字控制技术)。 其主要发展方向如下。
交流变频技术是强弱电混合、机电一体的综合技术，既要处理巨大的电能转换(整流、逆变器)又要处理信息的收集、转换和传输，因此其共性技术一定分为成功率和控制两大部分。 前者解决了高压大电流的技术问题和新型电气电子器件的应用技术问题，后者解决了(基于现代控制理论的控制战略和智能控制战略)的硬件开发问题(目前情况下主要是全数字控制技术)。 其主要发展方向如下。
将智能变频器安装到系统上后，无需设定那么多功能，即可简单操作，显示明显的动作状态，还可以进行故障诊断、故障诊断，甚至零件的自动转换。 可以利用互联网进行远程监视，多台变频器按照工艺程序联动，实现优化的变频器综合管理控制系统。
基于电机和机械模型的控制策略包括矢量控制、磁场控制、直接转矩控制、机械扭转振动补偿等。 基于现代理论的控制策略包括滑模结构技术、模型参考自适应技术、采用微分几何理论的非线性解耦合、鲁棒观测器、某指标意义上的最优控制技术、逆奈奎斯特序列设计方法等。 基于智能控制思想的控制策略有模糊控制、神经元网络、专家系统、各种自优化、自诊断技术等。
环境保护化
保护环境，制造“绿色”产品是人类的新理念。 今后的变频器将把使用中的噪音和高次谐波对电网和其他电气设备的污染干扰降到最低的节能和低公害作为重点。
洁净电力变流器是指变流器的功率因数为1，网侧和负载侧有尽可能低的高次谐波成分，减少对网的公害和电动机的转矩脉动。 提高开关频率的PWM控制对小容量变流器有效。 大容量变流器可通过通常的开关频率改变电路构成和控制方式，实现清洁电能的转换。
使特殊化
根据某种负载的特性明确地制造专业化的逆变器，不仅有助于经济有效地控制负载的电动机，而且有助于降低制造成本。 例如鼓风机、泵用变频器、起重机用变频器、电梯控制用变频器、张力控制用变频器、空调用变频器等。
小型变流器要求智能功率模块、小型光电耦合器、高频开关电源、使用新电工材料制造的小型变压器、电抗器、电容器等电力和控制元件的高集成度。 变更水冷、蒸发冷却、热管等功率器件的冷却方式也有助于缩小装置的尺寸。
一体化
逆变器通过有选择地将参数识别系统、PID调节器、PLC控制器、通信单元等相关功能部件集成在内部，不仅提高了功能，提高了系统的可靠性，而且有效地缩小了系统的体积， 现在，开发了逆变器和电动机的一体化复合机，报告了系统整体的小型化和控制变得容易。
基于32位高速微处理器的数字控制模板有足够的能力实现各种控制算法，Windows操作系统的引入可以自由设计，图形编程的控制技术也有了很大的发展。 电机模拟器、负载模拟器和各种CAD软件的部署为逆变器的设计和测试提供了强有力的支持。
总之，变频技术的发展趋势是智能、操作简便、功能健全、安全可靠、环保低噪音、低成本、小型化。
3 .逆变器的发展方向
随着变频高速技术的发展和综合利用，变频行业在水泥、电梯、印刷、电力等现代化和医学、通信、交通、运输、电力、电子、环境保护等领域得到了空前的发展和应用，大部分国民经济各行业都与变频密切相关从整体上看，目前我国变频行业的竞争越来越激烈。 由于市场非常有魅力，市场不仅已经形成了一定的规模，潜在容量也非常大，继续吸引行业的新参与者。 随着国内厂商技术进步和质量稳定性的提高，加上服务和价格优势，预计今后几年高端产品被海外厂商垄断的市场形势将发生变化。
我国变频设备生产企业目前有300多家，但实力和规模参差不齐，近年来，国内变频品牌经过多年的蓄力，扩大了市场占有率，进口产品的市场份额已经被国内变频企业超越。 但是，中国变频器配套产业实力相对薄弱，技术优势不足，高端市场占有率依然与外资品牌有差距。 国内变频企业在巩固中低压市场地位的同时，加快了高端化产品结构的变革，到2018年底外资占低压变频高端市场的80%以上份额，而内资从提供单一变频产品出发，是综合的解决方案
中国变频器市场有广阔的发展空间，目前已达100亿元左右。 随着市场的扩大和客户端需求的多样化，国内变频产品的功能不断完善和增加，集成度和系统化越来越高，而且出现了一些专用变频产品。 近年来，中国变频器的市场保持了12-15%的增长率，预计至少在今后5年内将保持10%以上的增长率。 目前，中国市场逆变器安装容量(电力)的增长率实际上为20%左右，预计至少10年后逆变器市场将饱和成熟。
责任编辑： YYX