變頻驅動器 (VFD) 是一種用于機電驅動系統的電機驅動器，通過改變電機輸入頻率來控制交流電機速度和扭矩，并根據拓撲結構控制相關電壓或電流變化。 VFD 也可能稱為“AFD”（可調頻率驅動器）、“ASD”（可調速驅動器）、“VSD”（變速驅動器）、“交流驅動器”、“ “微型驅動器”、“逆變器驅動器”或簡稱為“驅動器”。

VFD 的應用范圍從小家電到大型壓縮機。 由于更嚴格的排放標準以及對更高可靠性和更好可用性的需求，越來越多的最終用戶對電驅動系統表現出更大的興趣。 使用 VFD 的系統比使用流體流量節流控制的系統更有效，例如在帶有泵和風扇風門控制的系統中。 然而，VFD 所有應用的全球市場滲透率相對較小。

在過去的四十年中，電力電子技術降低了 VFD 的成本和尺寸，并通過半導體開關設備、驅動拓撲、仿真和控制技術以及控制硬件和軟件的進步提高了性能。

VFD 采用多種不同的低壓和中壓 AC-AC 和 DC-AC 拓撲結構。

變頻驅動器是一種用于驅動系統的設備，由以下三個主要子系統組成：交流電機、主驅動控制器組件和驅動器/操作員界面。

VFD 系統中使用的交流電動機通常是三相感應電動機。 某些類型的單相電機或同步電機在某些情況下可能具有優勢，但通常首選三相感應電機，因為它最經濟。 通常使用專為固定速度運行而設計的電機。 施加在由 VFD 供電的感應電機上的高壓應力要求此類電機根據 NEMA 標準 MG-1 第 31 部分等要求設計用于特定用途的逆變器饋電任務。

VFD 控制器是一種固態電力電子轉換系統，由三個不同的子系統組成：整流橋轉換器、直流 (DC) 鏈路和逆變器。 電壓源逆變器 (VSI) 驅動器（請參閱下面的“通用拓撲”小節）是迄今為止最常見的驅動器類型。 大多數驅動器都是交流-交流驅動器，因為它們將交流線路輸入轉換為交流逆變器輸出。 然而，在一些應用中，例如公共直流母線或太陽能應用，驅動器被配置為直流-交流驅動器。 VSI 驅動器最基本的整流轉換器配置為三相、六脈沖、全波二極管電橋。 在 VSI 驅動器中，直流鏈路由一個電容器組成，該電容器可以消除轉換器的直流輸出紋波并為逆變器提供剛性輸入。 使用逆變器的有源開關元件將過濾后的直流電壓轉換為準正弦交流電壓輸出。 VSI 驅動器提供比相控電流源逆變器 (CSI) 和負載換向逆變器 (LCI) 驅動器更高的功率因數和更低的諧波失真（參見下面的“通用拓撲”小節）。 驅動控制器也可以配置為具有單相轉換器輸入和三相逆變器輸出的相位轉換器。

在過去六十年中，控制器的進步利用了固態功率器件的電壓和電流額定值以及開關頻率的顯著提高。 絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 于 1983 年推出，在過去二十年中作為一種逆變器開關設備在 VFD 中占據主導地位。

在適用于電壓每赫茲 (V/Hz) 驅動控制的可變轉矩應用中，交流電機特性要求調整逆變器輸出到電機的電壓幅度，以匹配線性 V 中所需的負載轉矩 /Hz 的關系。 例如，對于 460 V、60 Hz 電機，此線性 V/Hz 關系為 460/60 = 7.67 V/Hz。 雖然適用于范圍廣泛的應用，但 V/Hz 控制在涉及低速或要求苛刻的動態速度調節、定位和反向負載要求的高性能應用中不是最佳選擇。

一些 V/Hz 控制驅動器也可以在二次 V/Hz 模式下運行，甚至可以編程以適應特殊的多點 V/Hz 路徑。

另外兩個驅動控制平臺，矢量控制和直接轉矩控制 (DTC)，調整電機電壓幅度、參考角度和頻率，從而精確控制電機的磁通量和機械扭矩。

盡管空間矢量脈寬調制 (SVPWM) 變得越來越流行，但正弦 PWM (SPWM) 是用于改變驅動器的電機電壓（或電流）和頻率的最直接的方法。