交流變頻調速技術是強弱電混合、機電一體的綜合性技術，既要處理巨大電能的轉換（整流、逆變），又要處理信息的收集、變換和傳輸，因此它的共性技術必定分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關的技術問題和新型電力電子器件的應用技術問題，后者要解決（基于現代控制理論的控制策略和智能控制策略）的硬、軟件開發(fā)問題（在目前狀況下主要全數字控制技術）。 其主要發(fā)展方向有如下幾項。 （1）實現高水平的控制?；陔妱訖C和機械模型的控制策略，有矢量控制、磁場控制、直接傳矩控制和機械扭振補償等；基于現代理論的控制策略，有滑模變結構技術、模型參考自適應技術、采用微分幾何理論的非線性解耦、魯棒觀察器，在某種指標意義下的最優(yōu)控制技術和逆奈奎斯特陣列設計方法等；基于智能控制思想的控制策略，有模糊控制、神經元網絡、專家系統(tǒng)和各種各樣的自優(yōu)化、自診斷技術等。 （2）開發(fā)清潔電能的變流器。所謂清潔電能變流器是指變流器的功率因數為1，網側和負載側有盡可能低的諧波分量，以減少對電網的公害和電動機的轉矩脈動。對中小容量變流器，提高開關頻率的PWM控制是有效的。對大容量變流器，在常規(guī)的開關頻率下，可改變電路結構和控制方式，實現清潔電能的變換。 （3）縮小裝置的尺寸。緊湊型變流器要求功率和控制元件具有高的集成度，其中包括智能化的功率模塊、緊湊型的光耦合器、高頻率的開關電源，以及采用新型電工材料制造的小體積變壓器、電抗器和電容器。功率器件冷卻方式的改變（如水冷、蒸發(fā)冷卻和熱管）對縮小裝置的尺寸也很有效。 （4）高速度的數字控制。以32位高速微處理器為基礎的數字控制模板有足夠的能力實現各種控制算法，Windows操作系統(tǒng)的引入使得可自由設計，圖形編程的控制技術也有很大的發(fā)展。 （5）模擬與計算機輔助設計（CAD）技術。電機模擬器、負載模擬器以及各種CAD軟件的引入對變頻器的設計和測試提供了強有力的支持。 主要的研究開發(fā)項目有如下各項。 （1）數字控制的大功率交-交變頻器供電的傳動設備。 （2）大功率負載換流電流型逆變器供電的傳動設備在抽水蓄能電站、大型風機和泵上的推廣應用。 （3）電壓型GTO逆變器在鐵路機車上的推廣應用。 （4）電壓型IGBT、IGCT逆變器供電的傳動設備擴大功能，改善性能。如4象限運行，帶有電極參數自測量與自設定和電機參數變化的自動補償以及無傳感器的矢量控制、直接轉矩控制等。 （5）風機和泵用高壓電動機的節(jié)能調速研究。眾所周知，風機和泵改用調速傳動后節(jié)約大量電力。特別是電壓電動機，容量大，節(jié)能效果更顯著。研究經濟合理的高壓電動機調速方法是當今重大課題。 主要的研究內容及關鍵技術有如下各項。 （1）高壓、大電流技術：動態(tài)、靜態(tài)均壓技術（6kV、10kV回路中3英寸晶閘管串聯(lián)，靜動態(tài)均壓系數大于0.9）；均流技術，大功率晶閘管并聯(lián)的均流技術，均流系數大于0.85）；浪涌吸收技術（10 kV、6kV回路中）；光控及電磁觸發(fā)技術（電/光，光/電變換技術）；導熱與散熱技術（主要解決導熱及散熱性好、電流出力大的技術，如熱管散熱技術）；高壓、大電流系統(tǒng)保護技術（抗大電流電磁力結構、絕緣設計）；等效負載模擬技術。 （2）新型電力電子器件的應用技術：可關斷驅動技術；雙PWM逆變技術；循環(huán)變流 / 電流型交-直-交（CC / CSI0）變流技術（12脈波變頻技術）；同步機交流勵磁變速運行技術；軟開關PWM變流技術。 （3）全數字自動化控制技術：參數自設定技術；過程自優(yōu)化技術；故障自診斷技術；對象自辨識技術。 （4）現代控制技術：多變量解耦控制技術；矢量控制和直接力矩控制技術；自適應技術。