变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
近两年，变频器市场取得了超乎寻常的增长速度，估计超过40%，市场规模突破了50亿元人民币。虽然这种超速增长难以继续保持，但是考虑到市场远未饱和，尤其中高压变频器市场的巨大潜力，这个市场在未来5～10年内保持超过10%，即略高于GDP增长的速度还是有非常大的可能性。如此类推，在3～5年之后，中国对变频器的需求将超过100亿元人民币。
      变频器目前在国内应用较多的是节能。上世纪80年代后期至90年代初，国际品牌开始涌进中国大陆，主要是日本还有我国台湾的品牌，这奠定了中国变频器的市场应用基础。1996年国家原机械部等四部委推荐国产29个厂家33个规格的变频器，但由于国内厂家受技术资金及关键元器件的制约和体制等原因一直未有大的发展，始终未形成和国外品牌抗争的局面。进入21世纪，变频器行业高度裂变，众多国外品牌在中国建厂，原来的国产品牌的人员和资金不断分离，成立多家制造企业，主要集中在沿海如广东、浙江、山东、上海等。
      从1990年初变频器引入中国，经过10余年的推广和使用，低压变频器已经得到广大企业用户的认可，品牌也从单一的国外品牌发展到70多个。日本公司进入中国早，对中国市场做过深入仔细的调查和研究，有针对性地推出适合我国国情的产品，目前市场占有率最高，达60%以上；欧美公司进来晚，但产品档次高、容量大，价格也昂贵，占有份额30%左右；还有不到10%的份额被我国台湾产品占领；真正我国大陆的品牌市场占有率很低，而且产品档次低。
      高压变频器成焦点 
      在变频器业界内有这样一种说法，谁拥有高压变频器技术方面的优势，谁就将在未来的变频器行业乃至工控领域占有一席之地。 
      2005年5月底，国内高压变频的领航企业北京利德华福电气技术有限公司宣布，公司第300套高压变频业绩诞生。与此同时，利德华福自去年开始建设的国内最大规模的高压变频器的生产基地也落成启用。这一消息在高压变频领域被称为重大事件。 
      虽然国内利德华福等品牌效应在逐渐形成，但与国外的西门子、ABB等知名品牌相比，还存在较大差距。经对使用变频器的专业技术人员和管理人员的访谈得知，目前我国高压变频器的主导品牌是西门子、ABB和三菱，我国低压变频器则是西门子、ABB等品牌主导市场。
      近几年，由于能源紧张及生产工艺等各方面的要求，高压变频器已成为大型生产企业节能工作的必由之路。在与长期垄断这一市场的国外产品的竞争中，国产高压变频器也已占有1/3的市场份额。 
      据国家《电动机调速技术产业化途径与对策的研究》报告披露，中国发电总量的66%消耗在电动机上。而中国目前电动机装机容量已超过4亿千瓦，而高压电机约占一半，高压电机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其中一半适合调速，即有约7500万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。从目前高压变频器的一般使用情况来看，平均节电可达30%，因而，无论是在新建项目中，还是在技改项目中，高压变频系统的投入和使用，其节能效果不言而喻。 
      有变频业内人士保守预测，高压变频市场稳定之后的年平均市场容量应在80亿～90亿元。
      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，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍然在不断地提高可靠性，实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响；二要看对电网的谐波污染和输入功率因数；三要看本身的能量损耗（即效率）如何。这里仅以量大面广的交直交变频器为例，阐述它的发展趋势：
      主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化；开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。
      变频器主电路的拓扑结构方面，变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。  
      脉宽调制变压变频器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PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制 
交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。  
      微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSP（数字信号处理器）为基础的内核，配以电机控制所需的外围功能电路，集成在单一芯片内的称为DSP单片电机控制器，价格大大降低，体积缩小，结构紧凑，使用便捷，可靠性提高。DSP和普通的单片机相比，处理数字运算能力增强10～15倍，可确保系统有更优越的控制性能。数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能。 
      交流同步电动机已成为交流可调转动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机获得无刷结构，功率因数高，效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交—直—交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。 
      变频器主要用于交流电动机转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业以及公用工程中，变频器都在发挥着重要作用。 
      （1）变频器与节能 
      变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足。在2003年的中国电力消耗中，60-70％为动力电，而在总容量为5.8亿千瓦的电动机总容量中，只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据中国工控网的市场研究报告分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦。因此国家大力提倡节能措施，并着重推荐了变频调速技术。 
应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。以风机水泵为例，根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计裕量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。 
      作为节能目的，变频器广泛应用于电力、冶金、石油、化工、市政、中央空调、水处理等行业中。以电力行业为例，由于中国大面积缺电，电力投资将持续增长，同时，国家电改方案对电厂的成本控制提出了要求，降低内部电耗成为电厂关注焦点，因此变频器在电力行业有着巨大的发展潜力，尤其是高压变频器和大功率变频器。中国工控网的市场研究报告显示，仅电力行业，2003年的变频器市场规模就达到了2.5亿元。因此，变频器的节能应用前景非常广阔。 
      （2）变频器与工艺控制（速度控制） 
      目前，中国的设备控制水平与发达国家相比还比较低，制造工艺和效率都不高。但随着中国加入WTO，产品质量和生产效率都需要面临国际竞争，因此提高设备控制水平至关重要。由于变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点，在许多需要精确速度控制的应用中，变频器正在发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用。
      以纺织行业为例，中国具有世界最大的的纺织产品生产能力，市场范围遍及全球，产业规模庞大。纺织与化纤行业也是变频器应用最多、使用密度最高的行业。在最常见的化纤机械设备中，选用变频器的设备有螺杆挤出机、纺丝机和后加工机等。选用变频器较多的棉纺设备主要有细纱机、粗纱机、精梳机等。这些设备都要求精确速度控制、多单元同步传动或比例同步(牵伸)传动等，应用变频器可以提高工艺要求、提升产品质量，同时减轻了人工的劳动强度、提高了生产效率，可以说，变频器是纺织行业增强国际竞争能力的重要装备。中国工控网的市场调查显示，2003年变频器在纺织与化纤行业的市场规模超过了10亿元。 
      此外，在食品、饮料、包装、造纸、机床、电梯等行业，国内的企业需要扩大生产规模，提高生产技术，变频器的应用前景和发展潜力都不可小觑。
      （3）变频家电 
      除了工业相关行业，在普通家庭中，节约电费、提高家电性能、保护环境等受到越来越多的关注，变频家电成为变频器的另一个广阔市场和应用趋势。带有变频控制的冰箱、洗衣机、家用空调等，在节电、减小电压冲击、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的优势。目前，中国是世界上最主要的家电供应国，但家电采用变频器的比例很低，而在日本，90％以上的家电是变频控制。据调查，2003年，中国的变频家电同比增长超过200％，但体现在市场中的变频家电并不多见，因此，变频家电具有非常好的发展潜力。 
      （4）前景广阔的中国变频器市场 
      中国拥有庞大的产业群，并保持着持续稳定的发展；与国际接轨，众多的企业需要提升国际竞争力；人们生活质量不断提高等。这些都是变频器市场的增长驱动力和更广泛应用的基础。 
      中国工控网发布的2004中国变频器市场研究报告显示，中国的变频器市场在过去几年内保持着12％-20％的高速增长，在2003年，由于工业行业及建筑业的迅猛发展以及各行业的大量投资，当年同比增长达到了近40％，市场规模超过了55亿元人民币。进入2004年，因2003年的市场基数突然增大，加上国家加强了对冶金、建材等行业的宏观控制，变频器市场增长率将大幅回落。但由于中国经济的整体快速发展和中国加入WTO，市场对产品的要求将逐步提高，提升生产设备的水平势在必行，用于生产工艺控制的变频器将越来越多地被采用，另一方面，我国电力供需严重失衡，高峰季节的限闸拉电现象普遍，节能呼声空前。因此，在未来三年内，中国变频器市场仍将保持着10％左右的快速增长。中国工控网的市场研究报告认为，至少在10年以后，中国的变频器市场才能饱和并趋于成熟，因此，中国的变频器市场具有广阔的发展空间。