Sagedusmuundurite tugiseadmete tarnijad tuletavad meelde, et sagedusmuundurid on liikumisjuhtimissüsteemides kasutatavad võimsusmuundurid. Praegune liikumisjuhtimissüsteem on tehniline valdkond, mis hõlmab mitut eriala ja mille üldine arengusuund on: vahelduvvoolul töötavad kõrgsageduslikud võimsusmuundurid, digitaalne, intelligentne ja võrgustatud juhtimine. Seetõttu on sagedusmuundurid kui süsteemi oluline võimsusmuundamise komponent kiiresti arenenud, pakkudes juhitavaid suure jõudlusega muutuva pinge ja muutuva sagedusega vahelduvvoolu toiteallikaid.
21. sajandil on jõuelektroonika alusmaterjal muutunud ränist (Si) ränikarbiidiks (SiC), mis on käivitanud uute jõuelektroonikaseadmete kõrgepinge, suure mahutavuse, kõrgsageduse, modulaarsete komponentide, miniaturiseerimise, intelligentsuse ja madala hinna ajastu. Praegu arendatakse ja uuritakse mitmesuguseid uusi elektriseadmeid, mis sobivad muutuva sageduse ja kiiruse reguleerimiseks. IT-tehnoloogia kiire areng ja juhtimisteooria pidev innovatsioon mõjutavad sagedusmuundurite arengutrendi.
Turu laienemise ja kasutajate nõudluse mitmekesistumisega paranevad ja laienevad pidevalt kodumaiste sagedusmuundurite funktsioonid, suurenedes integratsiooni ja süstematiseerimisega ning mõned spetsiaalsed sagedusmuundurite tooted on juba tekkinud. Viimastel aastatel on Hiina sagedusmuundurite turg säilitanud 12–15% kasvumäära ja eeldatavasti püsib see vähemalt järgmise 5 aasta jooksul üle 10%. Praegu on sagedusmuundurite paigaldatud võimsuse (võimsuse) kasvumäär Hiina turul tegelikult umbes 20%. Eeldatakse, et sagedusmuundurite turg küllastub ja küpseb järk-järgult vähemalt 10 aasta pärast.
1. Intelligentsus
Pärast intelligentse sagedusmuunduri süsteemi paigaldamist pole vaja teha nii palju funktsionaalseid seadistusi, seda on lihtne kasutada ja hallata, tööoleku kuvamine on selge ning see võimaldab vigade diagnoosimist ja tõrkeotsingut ning isegi komponentide automaatset teisendamist. Internetti saab kasutada kaugseireks, et ühendada mitu inverterit vastavalt protsessiprotseduuridele, moodustades optimeeritud inverteri integreeritud juhtimis- ja juhtimissüsteemi.
2. Spetsialiseerumine
Teatud tüüpi koormuse omaduste põhjal on spetsiaalsete sagedusmuundurite tootmine kasulik mitte ainult koormuse mootori majanduslikuks ja tõhusaks juhtimiseks, vaid võib ka vähendada tootmiskulusid. Näiteks sagedusmuundurid ventilaatoritele ja pumpadele, sagedusmuundurid tõsteseadmetele, sagedusmuundurid liftide juhtimiseks, sagedusmuundurid pinge juhtimiseks ja sagedusmuundurid kliimaseadmetele.
3. Integratsioon
Sagedusmuundur integreerib valikuliselt olulised funktsionaalsed komponendid, nagu parameetrite tuvastamise süsteem, PID-regulaator, PLC-kontroller ja sideseade, integreeritud masinasse, mis mitte ainult ei paranda funktsionaalsust ja suurendab süsteemi töökindlust, vaid vähendab ka tõhusalt süsteemi mahtu ja minimeerib väliste vooluahelate ühendusi. Aruannete kohaselt on välja töötatud sagedusmuunduri ja elektrimootori integreeritud kombinatsioonmasin, mis muudab kogu süsteemi väiksemaks ja hõlpsamini juhitavaks.
4. Keskkonnakaitse
Keskkonnakaitse ja „roheliste” toodete tootmine on inimkonna jaoks uus kontseptsioon. Tulevikus keskenduvad sagedusmuundurid rohkem energia säästmisele ja vähesele saastamisele, st müra ja harmooniliste saaste ja häirete minimeerimisele elektrivõrgus ja muudes elektriseadmetes kasutamise ajal.
5. Põhiahela toitelülituskomponentide iseväljalülitumine, modulaarsus, integreerimine ja intelligentsus on pidevalt suurendanud lülitussagedust ja vähendanud veelgi lülituskadusid.
6. Sagedusmuunduri peaahela topoloogilise struktuuri osas:
Sagedusmuunduri võrgupoolne muundur kasutab madalpinge ja väikese võimsusega seadmete puhul sageli 6-impulsilist muundurit, samas kui keskmise pinge ja suure võimsusega seadmete puhul kasutatakse multipleksitud 12-impulsilist või enama impulsiga muundurit. Koormuspoolsed muundurid kasutavad madalpinge ja väikese võimsusega seadmete puhul sageli kahetasemelisi sildinvertereid, samas kui keskmise pinge ja suure võimsusega seadmete puhul kasutatakse mitmetasemelisi invertereid. Nelja kvadrandilise töö edastamiseks, regeneratiivse energia tagasiside saavutamiseks võrku ja energia säästmiseks peaks võrgupoolne inverter olema pööratav inverter. Samal ajal on tekkinud kahesuunalise võimsusvooga kahekordne PWM-inverter. Võrgupoolse inverteri õige juhtimine võib muuta sisendvoolu siinuslainele lähenevaks ja vähendada võrgu saastet. Praegu on selliseid tooteid saadaval nii madal- kui ka keskpinge sagedusmuunduritel.
7. Impulsslaiuse modulatsiooniga muudetava pingega inverterite juhtimismeetodite hulka võivad kuuluda siinuslaine impulsslaiuse modulatsiooni (SPWM) juhtimis, PWM-juhtimine kindlaksmääratud harmooniliste järkude kõrvaldamiseks, voolu jälgimise juhtimist ja pingeruumi vektori juhtimist (magnetvoo jälgimise juhtimist).
8. Vahelduvvoolumootorite sagedusmuundamise reguleerimise juhtimismeetodite areng kajastub peamiselt vektorjuhtimise ja kiirusanduriteta otsese pöördemomendi juhtimise süsteemide arengus, mis on nihkunud skalaarjuhtimiselt suure dünaamilise jõudlusega vektorjuhtimisele ja otsesele pöördemomendi juhtimisele.
9. Mikroprotsessorite areng on muutnud digitaalse juhtimise tänapäevaste kontrollerite arengusuunaks: liikumisjuhtimissüsteemid on kiired süsteemid, eriti vahelduvvoolumootorite suure jõudlusega juhtimine, mis nõuab mitmesuguste andmete salvestamist ja suurte infomahtude kiiret reaalajas töötlemist. Viimastel aastatel on suured välismaised ettevõtted järjestikku turule toonud DSP-põhised (digitaalsignaaliprotsessoril) põhinevad südamikud, mis on ühendatud mootori juhtimiseks vajalike perifeersete funktsionaalsete vooluringidega ja integreeritud ühte kiipi, mida nimetatakse DSP ühekiibiliseks mootorikontrolleriks. Hind on oluliselt vähenenud, maht on vähenenud, struktuur on kompaktsem, kasutusmugavus on suurem ja töökindlus on paranenud. Võrreldes tavaliste mikrokontrolleritega on DSP suurendanud oma digitaalset töötlemisvõimsust 10–15 korda, et tagada süsteemi parem juhtimisjõudlus.
Digitaalne juhtimine lihtsustab riistvara ja paindlikud juhtimisalgoritmid pakuvad juhtimises suurt paindlikkust, võimaldades rakendada keerulisi juhtimisseadusi ja muutes tänapäevase juhtimisteooria liikumisjuhtimissüsteemides reaalsuseks. Seda on lihtne ühendada kõrgema taseme süsteemidega andmeedastuseks, see hõlbustab rikete diagnoosimist, tugevdab kaitse- ja jälgimisfunktsioone ning muudab süsteemi intelligentseks (näiteks mõnedel sagedusmuunduritel on isereguleeruvad funktsioonid).
10. Vahelduvvoolu sünkroonmootorid on saanud vahelduvvoolu reguleeritava jõuülekande uueks täheks, eriti püsimagnetiga sünkroonmootorid. Mootoril on harjadeta konstruktsioon, kõrge võimsustegur ja kõrge efektiivsus ning rootori kiirus on rangelt sünkroniseeritud võimsussagedusega. Sünkroonmootori muutuva sagedusega kiiruse juhtimissüsteeme on kahte peamist tüüpi: välise juhtimisega muutuva sagedusega ja automaatselt juhitava muutuva sagedusega. Isejuhitava muutuva sagedusega sünkroonmootori põhimõte on väga sarnane alalisvoolumootori omaga, asendades alalisvoolumootori mehaanilise kommutaatori võimsuselektroonilise muunduriga. Vahelduvvoolu-alalisvoolu-vahelduvvoolu pingemuunduri kasutamisel nimetatakse seda "alalisvoolu kommutaatorita mootoriks" või "harjadeta alalisvoolumootoriks (BLDC)". Traditsioonilisel isejuhitaval muutuva sagedusega sünkroonmasina kiiruse juhtimissüsteemil on rootori asendiandur ja praegu arendatakse süsteemi ilma rootori asendiandurita. Sünkroonmootorite muutuva sageduse juhtimismeetod võib kasutada ka vektorjuhtimist, mis on rootori magnetväljale orienteeritud vektorjuhtimise osas lihtsam kui asünkroonmootoritel.
Lühidalt öeldes on sagedusmuunduri tehnoloogia arengusuund intelligentsuse, lihtsa käsitsemise, usaldusväärse funktsionaalsuse, ohutuse ja töökindluse, keskkonnakaitse, madala mürataseme, madala hinna ja miniaturiseerimise suunas.