不同系列交-直-交變頻器內部的主體電路基本相同，變頻調速過程中出現的許多現象都可通過主體電路來進行分析。

一、交-直變換電路

交-直-交變頻器的交-直變換電路部分由整流電路、濾波電路、限流電路和電源指示電路組成。

交-直變換電路就是整流和濾波電路，其任務是把電源的三相(或單相)交流電變換成平穩的直流電。由于整流后的直流電壓較高，且不允許再降低，因此在電路結構上具有其特殊性。

1、全波整流電路

在SPWM變頻器中大多采用橋式全波整流電路，在中、小容量的變頻器中整流器件采用不可控的整流二極管或二極管模塊，如下圖所示變頻器交-直變換電路中的VD1~ VD6。當三相線電壓為380V時，整流后的峰值電壓為537V，平均電壓為515V。

2、濾波電路

在上圖中，濾波電路是指CF1和C F2 。由于受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制，濾波電路通常由若干個電容器并聯成一組，又由兩個電容器組CF1和CF2串聯而成。因為電解電容器的電容量有較大的離散性，故電容器組CF1和CF2的電容量不能完全相等。其結果是各電容器組承受的電壓UD1和UD2不相等，使承受電壓較高一側的電容器組容易損壞。為了使UD1和UD2相等，在CF1和CF2旁各并聯一個阻值相等的均壓電阻RC1和R C2 。

3、限流電路

1）在上圖中，限流電路是指串接在整流橋和濾波電容器之間，由限流電阻RL和短路開關SL組成的并聯電路。

2）限流電阻RL的作用是：變頻器在接入電源之前，濾波電容器C F (由CF1和CF2串聯而成)上的直流電壓U D =0。因此,變頻器剛接入電源的瞬間,將有一個很大的沖擊電流經整流流向濾波電容，可能損壞整流橋。如果電容器的容量很大，還會使電源電壓瞬間下降而形成對電網的干擾。限流電阻RL是為了削弱該沖擊電流而串接在整流橋和濾波電容間的。

3）短路開關SL的作用是：如果限流電阻RL長期接在電路內，會影響直流電壓UD和變頻器輸出電壓的大小。所以，當UD增大到一定程度時，令短路開關SL接通，把RL切出電路。SL大多由晶閘管構成，在容量較小的變頻器中常由繼電器的觸點構成。

4、電源指示電路

電源指示燈HL除了表示電源是否接通外，還有一個十分重要的功能，即在變頻器切斷電源后，表示濾波電容器CF上的電荷是否已經釋放完畢。

由于CF的容量較大，而切斷電源又必須在逆變電路停止工作的狀態下進行，所以CF沒有快速放電的回路，其放電時間往往長達數分鐘。又由于CF上的電壓較高，如果不放完電，對人身安全將構成威脅，故在維修變頻器時，必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器內部的導電部分。所以，HL也具有提示保護的作用。

二、直-交變換電路

1、三相逆變橋電路

逆變橋電路的功能是把直流電轉換成三相交流電。逆變橋電路由下圖中的開關器件 V1~V6 構成。目前中、小容量的變頻器中，開關器件大部分使用IGBT 管。

2、續流電路

續流電路由上圖中的VD7~VD12構成。其功能如下：

1）為電動機繞組的無功電流返回直流電路提供通路。

2)當頻率下降從而同步轉速下降時，為電動機的再生電能反饋至直流電路提供通路。

3）為電路的寄生電感在逆變過程中釋放能量提供通路。

3、緩沖電路

逆變管在關斷和導通的瞬間，其電壓和電流的變化率是很大的，有可能使逆變管受到損害。因此，每個逆變管旁還應接入緩沖電路，以減緩電壓和電流的變化率。緩沖電路的結構因逆變管的特性和容量等的不同而有較大差異，下圖所示的是比較典型的一種緩沖電路(由R01~~R06~、C01~~C06~、VD01~~VD06~構成)。

各元件功能如下:

1）電容C01~~C06~

逆變管 V1V6每次由導通狀態轉換成截止狀態的過程中，集電極和發射極之間的電壓UCE將極為迅速地由近乎0V上升至UD~。在此過程中，電壓增長率是很高的，很容易導致逆變管損壞。C01~~C06的功能便是減小V1V6在關斷時的電壓增長率。

2）電阻R01~~R06~

V1V6每次由截止狀態轉換為導通狀態時，C01C06上所充的電壓(等于U D )將向V1V6 放電。放電電流的初始值是很大的，并且將迭加到負載電流上，導致V1V6 損壞。電阻R01R06就是用來限制C01~~C06對V1~V6的放電電流的。

3）二極管VD01~VD06

限流電阻R01~~R06的接入，又會影響C01C06在V1V6關斷時限制電壓增長率的效果，VD01VD06接入后，在V1V6的關斷過程中，使R01R06不起作用。

三、能耗制動電路

1、能耗制動電路的作用

在變頻調速系統中，電動機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現的。在頻率剛減小的瞬間，電動機的同步轉速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電動機的轉速未變。當同步轉速低于轉子轉速時，轉子繞組切割磁力線的方向相反了，轉子電流的相位幾乎改變了180°,使電動機處于發電狀態，也稱為再生制動狀態。

電動機再生的電能經續流二極管(上圖中的VD7VD12)全波整流后反饋到直流電路中。由于直流電路的電能無法回輸給電網，只能由CF1和CF2~吸收，使直流電壓升高為“泵升電壓”。過高的直流電壓將使變流器件受到損害。因此，當直流電壓超過一定值時，就要求提供一條放電回路，將再生的電能消耗掉，這一條放電回路就是能耗制動電路。

2、能耗制動電路的構成

能耗制動電路由制動電阻RB和制動單元BV構成，如下圖所示。

制動電阻RB用于消耗掉直流電路中的多余電能，使直流電壓保持平穩。制動單元BV的功能是控制放電回路的工作，具體地說，當直流回路的電壓UD超過規定的限值時，VB導通，使直流回路通過RB釋放能量，降低直流電壓；而當UD在正常范圍內時，VB將可靠截止，以避免不必要的能量損失。

四、主體電路

將上述各部分電路匯總后成為主體電路，如下圖所示。

1、 交-交變頻器又稱為直接變頻器。交-交變頻器輸出電壓是依靠調節反并聯整流橋晶閘管的觸發相位來實現的，輸出頻率則取決于輸出端A、B、C各組間的換流頻率。根據輸出電壓波形的不同，交-交變頻器可分為120°導通型方波電流源變頻器、180°導通型正弦波電壓源變頻器。

2、 矢量控制變頻調速系統可以使異步電動機的調速具有和直流電動機相媲美的高精度和快速響應能力。矢量控制變頻調速系統能適應惡劣的工作環境，可應用于要求高速響應的工作機械、高精度的電力拖動裝置。