交流變頻調速技術(shù)是強弱電混合、機電一體的綜合性技術(shù)，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(shù)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(guān)的技術(shù)問(wèn)題和新型電力電子器件的應用技術(shù)問(wèn)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(kāi)發(fā)問(wèn)題（在目前狀況下主要全數字控制技術(shù)）。

其主要發(fā)展方向有如下幾項。

（1）實(shí)現高水平的控制?；陔妱?dòng)機和機械模型的控制策略，有矢量控制、磁場(chǎng)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(shù)、模型參考自適應技術(shù)、采用微分幾何理論的非線(xiàn)性解耦、魯棒觀(guān)察器，在某種指標意義下的最優(yōu)控制技術(shù)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(jīng)元網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)家系統和各種各樣的自?xún)?yōu)化、自診斷技術(shù)等。

（2）開(kāi)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(wǎng)側和負載側有盡可能低的諧波分量，以減少對電網(wǎng)的公害和電動(dòng)機的轉矩脈動(dòng)。對中小容量變流器，提高開(kāi)關(guān)頻率的PWM控制是有效的。對大容量變流器，在常規的開(kāi)關(guān)頻率下，可改變電路結構和控制方式，實(shí)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(kāi)關(guān)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(shí)現各種控制算法，Windows操作系統的引入使得可自由設計，圖形編程的控制技術(shù)也有很大的發(fā)展。

（5）模擬與計算機輔助設計（CAD）技術(shù)。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(kāi)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(dòng)設備。 

（2）大功率負載換流電流型逆變器供電的傳動(dòng)設備在抽水蓄能電站、大型風(fēng)機和泵上的推廣應用。

（3）電壓型GTO逆變器在鐵路機車(chē)上的推廣應用。

（4）電壓型IGBT、IGCT逆變器供電的傳動(dòng)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(dòng)補償以及無(wú)傳感器的矢量控制、直接轉矩控制等。

（5）風(fēng)機和泵用高壓電動(dòng)機的節能調速研究。眾所周知，風(fēng)機和泵改用調速傳動(dòng)后節約大量電力。特別是電壓電動(dòng)機，容量大，節能效果更顯著(zhù)。研究經(jīng)濟合理的高壓電動(dòng)機調速方法是當今重大課題。

主要的研究?jì)热菁瓣P(guān)鍵技術(shù)有如下各項。

（1）高壓、大電流技術(shù)：動(dòng)態(tài)、靜態(tài)均壓技術(shù)（6kV、10kV回路中3英寸晶閘管串聯(lián)，靜動(dòng)態(tài)均壓系數大于0.9）；均流技術(shù)，大功率晶閘管并聯(lián)的均流技術(shù)，均流系數大于0.85）；浪涌吸收技術(shù)（10 kV、6kV回路中）；光控及電磁觸發(fā)技術(shù)（電/光，光/電變換技術(shù)）；導熱與散熱技術(shù)（主要解決導熱及散熱性好、電流出力大的技術(shù)，如熱管散熱技術(shù)）；高壓、大電流系統保護技術(shù)（抗大電流電磁力結構、絕緣設計）；等效負載模擬技術(shù)。

（2）新型電力電子器件的應用技術(shù)：可關(guān)斷驅動(dòng)技術(shù)；雙PWM逆變技術(shù)；循環(huán)變流 / 電流型交-直-交（CC / CSI0）變流技術(shù)（12脈波變頻技術(shù)）；同步機交流勵磁變速運行技術(shù)；軟開(kāi)關(guān)PWM變流技術(shù)。

（3）全數字自動(dòng)化控制技術(shù)：參數自設定技術(shù)；過(guò)程自?xún)?yōu)化技術(shù)；故障自診斷技術(shù)；對象自辨識技術(shù)。

（4）現代控制技術(shù)：多變量解耦控制技術(shù)；矢量控制和直接力矩控制技術(shù)；自適應技術(shù)。