从半导体器件看,国外变频器的发展是随着逆变器件的发展而发展的。开始用晶闸管。它的缺点为调制频率低、控制复杂、效率低、容量大、电压高。以后全控器件GTO晶闸管和BJT 逐渐代替了晶闸管。但GTO晶闸管的关断电流增益太小,过电流保护比较困难,调制频率低。用BJT组装的直流斩波器和PWM变频器虽然效果可以,但输出电压低,容量也不大(不超过460V、400kW)。
随着半导体技术的发展,新一代的电力电子器件IGBT问世,它是大功率的场效应管,即大功率的MOS驱动BJT,优点是容量和电压都提高了。目前IGBT已发展到第四代,国外正在将微电子的生产工艺向电力电子转移,产生了专用集成电路(SPIC),如:把IGBT的驱动电路和保护电路复合在一起的智能器件叫IPM,也有的把开关电源复合在一起的IPM(Intelligent Power Module),使变频器更加可靠,这已经成为调速的主导产品,并且逐渐将取代直流调速。本世纪是数字信息时代,在电动机的传动技术上将是交流调速的时代,特别是第四代IGBT的问世,其集电极与射极间的饱和电压大大降低,从而使变频器主电路的损耗大大降低,变频器的制造技术不断成熟,日趋模块化、多功能化、数字化、网络化,是交流电机调速的首选方案(见表1)。变频器从功率看,已从小功率发展到大功率,最大做到5000kW;从电压看,已从400V发展到10kV。从整机看,从通用型发展到专业型,如重负载转矩型、四象型、矢量型;从集成度看,从大规模集成发展到超大规模集成。