變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元、微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。

變頻器的工作原理

變頻器的工作原理是通過控制電路來控制主電路，主電路中的整流器將交流電轉變為直流電，直流中間電路將直流電進行平滑濾波，逆變器最后將直流電再轉換為所需頻率和電壓的交流電，部分變頻器還會在電路內加入CPU等部件，來進行必要的轉矩運算。

變頻器是將工頻電源轉換成任意頻率、任意電壓交流電源的一種電氣設備，變頻器的使用主要是調整電機的功率、實現電機的變速運行。變頻器的組成主要包括控制電路和主電路兩個部分，其中主電路還包括整流器和逆變器等部件。

變頻器的工頻電源一般是50Hz或60Hz，無論是在家用領域或生產領域，工頻電源的頻率和電壓都是恒定不變的。以工頻電源工作的電機在調速時可能會造成功率的下降，而通過變頻器的調整，電機在調速時就可以減少功率損失。

變頻器的基本構成

隨著電子技術的發展變頻器已經有了很大的變化，但其基本原理并沒有發生改變。變頻器的主要部分有四個：整流器、中間電路、逆變器、控制電路。

1）、整流器

通用變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流，經中間直流環節平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經過吸收電容和壓敏電阻網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用，是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪涌過電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時，整流器件的最大反向電壓一般為1200—1600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。

2）、中間電路

中間電路有三種類型：將整流電壓變換成直流電流；使脈動的直流電壓變得穩定或平滑，供逆變器使用；將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。中間電路可看做是一個能量的存儲裝置，電動機可以通過逆變器從中間電路獲得能量。在使用電源逆變器時，中間電路由一個大的電感線圈構成，它只能與可控整流器配合使用。電感線圈將整流器輸出的可變電流電壓轉換成可變的直流電流。電機電壓的大小取決于負載的大小。中間電路的濾波器為了減小直流電壓和電流的波動，起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。濾波器的電容和電感使輸出電壓在給定頻率下維持一定，從而得到所需的耐壓值和容量。中間電路還能提供如下一些附加功能，根據電路設計決定。

3）、逆變電路

逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。

最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件（GTR、IGBT、GTO等）組成的三相橋式逆變電路，有規律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。

通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如三菱公司生產的IPMPM50RSA120，富士公司生產的7MBP50RA060，西門子公司生產的BSM50GD120等，內部集成了整流模塊、功率因數校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz，保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。

逆變電路中都設置有續流電路。續流電路的功能是當頻率下降時，異步電動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當位于同一橋臂上的兩個開關，同時處于開通狀態時將會出現短路現象，并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩沖電路等各種相應的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發生意外情況時，對換流器件進行保護 .

4)、控制電路

控制電路將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時它也接收來自這部分的信號。具體被控制的部分取決于各個變頻器的設計。

變頻器通過調整電源的電壓和頻率，以達到節能、調速的目的，此外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化的要求不斷提高和節能的倡導，變頻器的應用也越來越廣泛。

變頻器主要應用在：變頻節能、自動化系統、提高工藝水平和產品質量、實現電機軟起動。