变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

　　变频器靠内部IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

　　电机变频技术诞生背景是工业及民用领域对交流电机无级调速的广泛需求，而传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。

　　风机、水泵采用变频调速后，节电率约为20%～60%，这是因为风机、泵类负载的实际消耗功率基本与转速的三次方成正比。当用户需要的平均流量较小时，风机、泵类采用变频调速使其转速降低，节能效果非常明显。

　　而传统的风机、泵类采用挡板和阀门进行流量调节，电动机转速基本不变，耗电功率变化不大。

　　而变频冷水机组可达到比传统冷水机组节电30~50%的节能效果。‌冷水机组的变频技术不仅提高了其制冷综合能效IPLV值，而且还通过降低电机运行速度和功耗，‌在满足生产负荷工况下，‌降低了电机轴功率输出，‌保持了较高的效率运行。‌

　　据统计，风机、泵类电动机用电量占全国用电量的31%，占工业用电量的50%；制冷设备耗电量占全社会总耗电量的15%以上。因此，在此类负载上使用变频调速技术具有非常重要的意义。

　　目前，变频技术广泛应用于各类风机、水泵（或其它介质泵）、制冷主机的变频调速。

　　空调系统的风机和水泵变频运行是为了节能，同时也是为了系统的可靠性，在变频技术应用之前，水泵与风机的调节方法是通过调节入口或出口的阀门来调节水量和风量，大量的能量都消耗在阀门的节流过程中。而使用变频调速技术后，如果流量需求减小，可通过降低泵或风机的转速即可达到目的。

　　G1、H1、N1代表电机转速为n1时的流量（风量）、扬程（全压）、轴功率；

　　由公式可知，当泵与风机通过加大转速来提高流量时，其扬程或者说全压和电机所需要的功率分别随转速成二次方与三次方比例增长。

　　注：虽然电制冷主机也是通过电机驱动压缩机工作来实现湿冷目的，但其运行环境相对于泵与风机来说，要复杂得多，在某些场合，变频频冷机并不比定频冷机更加节能。但变频主机的综合优势相较于定频机组时非常明显的，变频冷机（包括常规冷机、磁悬浮冷机、气悬浮冷机等）也是未来发展趋势。

　　目前中国标准电源频率为f=50赫兹（国际上中国、‌欧洲大部分国家、‌俄罗斯等均采用50Hz标注；美国和日本采用的是60Hz标准。电网频率无所谓优劣，只与各国电气历史承制有关，类似铁路轨距标准）。

　　对于同步电动机或异步电动机来说，电动机的转速与电源的频率，电动机磁极对数有关，电源频率越高、磁极对数越少，其转速就越高：

　　对于交流异步电动机还与通过电动线圈的电流有关，电流越大，其转速就越接近同步转速。

　　还有一类电机（通常就是交直流电动机），其转速与电源的频率是无关的，只与通过线圈的电流大小有关。

　　通常来讲，交流异步电机的变频调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的发展趋势。

　　无功功率不但增加电缆的线损（大电流通过导线造成发热等能量损耗）和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置，通过变频器内部滤波电容的作用，减少无功损耗，增加了电网的有功功率。

　　电机的硬启动对电网造成严重的冲击，特别是大功率的制冷主机、水泵，还会造成对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和振动对阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。

　　而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

　　变频不是任何情况下可以省电的，有些场合用变频并不一定能省电。作为电子电路，变频器本身也要耗电(约额定功率的3%~5%)。

　　变频器一般是串联在电机和电源之间。需要控制变频器与电机之间的距离，尽量减少谐波特别是高次谐波的影响，提高系统的稳定性。

　　由于变频器输出的电压波形不是正弦，波形中含有大量的谐波成分，其中高次谐波会使变频器输出电流增大，造成电机绕组发热，产生振动和噪声，加速绝缘老化，还可能损坏电机。

　　同时，各种频率的谐波会向空间发射不同程序的无线电干扰，还可能导致其他设备误动作。因此，一般希望把变频器安装在被控电机的附近，如果变频器和电机之间为20m以内的近距离，可以直接与变频器连接。

　　交一直一交变频器：其工作流程是先将频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率任意可调的三相交流电。

　　交一交变频器：其作用是把频率固定的交流电直接变换成频率任意可调的交流电（转换前后的相数相同）。

　　交一直一交变频器，整流器将恒压、恒频的交流电变成直流电，供给逆变器。与整流相反，逆变器将直流电变换为可变压、变频的交流电。经整流后的直流电压中含有脉动成分，同时逆变器产生的脉动电流也使直流电压波动。

　　所以为了抑制电压的波动，采用电感或电容吸收脉动电压（电流），起到滤波的作用。

　　变频器输出的电流或电压的波形为非正弦波而产生的高次谐波对电源产生谐波污染，电源的质量下降，电动机损耗增加，效率降低，因此通常变频器还需要在输出端设置滤波器。

　　电压型变频器，其储能元件为电容器。经道变器输出的交流电压波形为矩形波，而电流波形接近于正弦波。

　　电流型变频器，其储能元件为电感线圈。经逆变器输出的交流电压波形接近于正弦波，而电流波形为矩形或阶梯形波。

　　电流型变频器适用于单机拖动、频繁加减速情况下运行。暖通空调的泵或风机大多采用该型变频器。

　　三进三出变频器，变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电，绝大多数变频器都属此类。

　　单进三出变频器，变频器的输入侧为单相交流电，输出侧是三相交流电。家用电器中的变频器属于此类，通常容量较小。

　　指变频器能够输出的最小频率和最大频率，如0.1~400Hz，水泵、风机变频器输出频率范围为1~55Hz。通常变流量空调循环水泵频率50~35Hz即可满足系统变流量运行需求。

　　频率分辨率：指输出频率的最小该变量。变频器的频率分辨率通常在0.01Hz到0.5Hz之间，具体取决于产品型号和不同厂家产品标准。

　　两象限变频器大都采用二极管整流桥将交流电转换成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。

　　由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。

　　在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯、提升机、离心机系统、抽油机等，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。另外，二极管整流桥会对电网产生严重谐波污染。

　　四象限变频器可以拖动动电机实现正反装，其IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生SVPWM控制脉冲。

　　四象限变频器一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到节能的效果。