图1 变频器的基本构成框图
交—直—交变频器主电路结构
交—直—交变频器是将恒压恒频的交流电通过整流电路变换成直流，然后再经过逆变电路将直流变换成调压调频的交流电。这种变频器虽然多了一个中间直流环节，但是输出交流电的频率是任意的。变频器的负载通常是异步电机，其功率因素小于1。故在中间直流环节和电动机之间总存在无功功率的交换。由于逆变器中的电力器件无法储能，所以无功功率只能靠直流环节中的储能元件来缓冲。如果采用电容器作为无功功率缓冲环节，直流侧电源相当于一个低阻抗的电压源，因此称为电压源型变频器；如果采用电抗器作为无功功率缓冲环节，直流侧电源相当于一个高阻抗的电流源，则称为电流源型变频器。如图2所示为电压源型变频器的主回路原理图，图9.10所示为电流源型变频器的主回路原理图。
图2的中间环节是大电容器滤波，使直流侧电压恒定，变频器的输出电压随之恒定，相当于理想的电压源，称为交－直－交电压型变频器。由于采用大电容滤波，直流侧电压恒定，输出波形为矩形波，输出电流由矩形波电压和电动机正弦波电动势之差产生，所以其波形接近正弦波。又因为逆变器的直流侧电压极性固定，不能实现回馈制动，若需要回馈制动时，必须在整流侧反并联一组晶闸管，供逆变时用。这时候逆变器通过反馈二极管工作在整流状态；附加的一组晶闸管工作在逆变状态，向电网回馈电能。
图3的中间环节是电感很大的电抗器滤波，电源阻抗很大，直流环节中的电流可近似于恒定，逆变器输出电流随之恒定，相当于理想的电流源，称为交－直－交电流型变频器。它的逆变器输出电流波形为矩形波，输出电压波形由电动机正弦波电动势决定，所以近似于正弦波。这种变频器可以实现回馈制动，回馈制动时，主电路电流方向不变，而电压极性改变，整流器工作于逆变状态，逆变器工作于回馈状态，从而使主回路在不增加任何元件的情况下，电动机就能自动地从电动状态转入回馈制动状态。这是这种变频器的突出优点。
图2 电压型变频器原理图 图3 电流型变频器原理图
变频器输出频率的调节是由逆变器来完成的，而逆变器输出电压的调节方式通常有三种形式，如图4所示。
图4 变频器输出电压调节方式
