变频驱动器 (VFDs) 所具有的体积更小、更加智能、效率更高、成本更低的传统已经延续了50年。随着对其性能要求越来越高控制工程网版权所有，这种发展趋势将更加明显。
　　在过去50年里，大家可以看到交流变频驱动器(Variable-Frequency Drives, VFDs)的外形尺寸和重量已经有了很明显的变化。但是在这种表象下更加显著的变化是这些电机驱动器所表现出的性能、效率和可靠性的改善。产生这些变化的原因是功率开关晶体管、微处理器、其他硬件及软件功能的提高，这些减少了用户对驱动器应用和维护所需要投入的精力。
　　早期的交流驱动器是开环运行的，仅有有限的功能。一个重大的进步是1971年Siemens公司的Felix Blaschke开发出用于感应电机的磁场定向（磁通矢量）控制技术，并在其他人的努力下，最终使得变频驱动器在许多应用场合达到或超过了直流驱动器的性能。无速度传感器矢量控制（省去了轴角编码器）和其他驱动算法也随后出现。而且CONTROL ENGINEERING China版权所有，这些改进仍在不断加速中。
　　Rockwell Automation公司产品经理William L. Sinner 注意到两大历史性

的变化分别影响着变频驱动器的功率和控制这两方面。早期的交流驱动器 (20世纪80年代) 由于晶体管的电压和电流等级有限，每相采用多个晶体管。而如今已变为一体化封装，所以今天一个10马力 (1马力= 0.745kW) 驱动器的体积比过去驱动器中的一个晶体管单元还要小。“为了制造商能开发出更小、更高效的功率设备，新一代晶体管的性能仍然需要继续提高www.cechina.cn,”Sinner 这样说。绝缘栅双极晶体管 (IGBTs) 仍然是现在主要的功率器件。
　　在控制方面控制工程网版权所有，模拟控制在最初阶段是占统治地位的，目前正让位于数字控制，尽管数字控制起初只是基于集成电路。Sinner又提到，基于微处理器的数字驱动器在稍晚时间出现，一开始只是提供开环（V/Hz）控制。微处理器单元的继续发展实现了在一台驱动器中加入多种控制模式，只需通过改变软件参数来转换控制模式。

　　多种控制类型，互连性
　　多种控制模式代表着变频驱动器领域目前的发展水平。典型的低端驱动器提供V/Hz和无速度传感器矢量控制方式，而高端驱动器起初是采用磁通矢量控制，后来也加入了其他控制模式。例如www.cechina.cn，Rockwell公司的PowerFlex 700S通过内置的Logix处理器提供几种控制模式，其中包括伺服控制。产品线间的技术移植是另一种趋势，Sinner以低端PowerFlex 70加入矢量控制和一些高端的驱动器采用V/Hz控制为例进行了说明。
　　为什么高端产品会使用开环控制？Sinner认为，是由于V/Hz变换可以使一台驱动器控制多种不同类型的电机。一种型号的驱动器应用于多种不同的场合有利于降低备件库存。
　　互连性是当前变频驱动器的另一个重要特征，Rockwell公司所有驱动器都是这样装备的。根据该公司的经验，目前联网的驱动器已经达到使用总数的50%，而且高端单元的使用量还在增加。Sinner说：“在过去的3年中，联网驱动器的百分比已经翻了一番。”
　　Danfoss Drives 公司产品经理Tom Momberger的观点是：“将微处理器技术应用于变频驱动器是今天交流驱动器性能提高的主要原因。”对于物理外形上的改变，他对比了一种1968年生产的典型的模拟型5马力交流驱动器（为使用该驱动器，它的油冷单元需要进行多种不同的手工调整）与当前变频驱动器体积和重量的数字（见Danfoss公司过去的5马力VLT型驱动器照片）。当然，新型的交流驱动器还加入了许多其他特性，例如可通过操作员键盘或计算机进行编程。“微处理器已经使这一切成为可能，” Momberger说。
　　根据Momberger的观点，灵活性、智能化和友好的用户操作环境是变频驱动器技术发展的特征。灵活性意味着只用一种类型的驱动器即可提供开环、闭环、磁通矢量甚至准伺服（near-servo）控制来满足多种应用。他说：“这种功能通过减少现场库存、操作员培训和备件的成本，降低了驱动器所有者的成本。”
　　微处理器单元和先进的诊断能力允许使用者智能地配置一台驱动器，因此降低了试运行成本和停工时间。而软件功能，如自动电机适配和软件向导，去除了设置驱动器/电机连接过程中的不确定性。“软件功能中友好的操作界面缩短了设置过程以减少操作员可能的错误，简化了与驱动器的交互”， Momberger解释说。Danfoss公司的新产品FC-302 自动驱动器具有所有这些特征。

　　PWM、DTC、模块化
　　在交流驱动器发展的重要里程中，ABB公司见证了工业用基于脉宽