1.2 中、高压变频器的工作原理和电路组成
1.2.1 中、高压变频器的工作原理
变频调速是通过改变电动机的电源频率实现速度调节的。由电机原理可知，交流异步电动机的实际转速n为
式中 n0——电动机的同步转速；
p——电动机的极对数；
f——电动机的运行频率；
s——电动机的转差率。
从式（1-1）可以看出，电动机的同步转速n0正比于电动机的运行频率（n0=60f/p）。由于转差率s一般情况下比较小（0～0.05），如果能连续改变电动机的供电频率f，就可以连续改变电动机的同步转速，使其转速可以在一个较宽的范围内连续可调，这就是中、高压变频器的工作原理。
中、高压变频调速属于无级调速，它在运行的经济性、调速的平滑性以及机械特性等方面有明显的优势，已成为交流调速的主流。
1.2.2 中、高压变频器的电路组成
中、高压变频器的技术种类多种多样。但是，无论对哪种产品而言，从电路组成上来说，中、高压变频器的电路都分为主电路和控制电路两部分，其典型电路框图如图1-1所示。
图1-1 中、高压变频器的典型电路框图
1.主电路
为异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分称为变频器的主电路，如图1-1所示。按中、高压变频器的组成来分，主电路分为交-交直接变频系统（见1.3节）和交-直-交间接变频系统（见1.4节）。另外，异步电动机需要制动时，有时要附加“制动电路”。
2.控制电路
为异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的电路，称为控制电路。如图1-1所示，仅以控制电路A部分构成控制电路时，无速度检测电路，为开环控制；在控制电路B部分，增加了速度检测电路，因此，对于转速指令，可以进行使电动机的转速控制更精确的闭环控制。
在控制电路中，又包括以下几部分电路。
（1）运算电路
将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路
与主电路电位隔离，检测电压、电流等参数并将其转换成运算电路可用的信号。
（3）驱动电路
驱动主电路开关器件的电路。它与控制电路隔离，使主电路开关器件导通、关断。
（4）速度检测电路
以装在异步电动机轴上的速度检测器（TG、PLG等）的信号为速度信号，将其送入运算电路，根据指令和运算结果，可使异步电动机按指令转速运转。
（5）保护电路
检测主电路的电压、电流等参数，当发生过载或过电压等异常情况时，为防止变频器和异步电动机的损坏，使变频器停止工作或抑制电压、电流值。通常，保护电路可分为变频器保护电路和异步电动机保护电路两种。
对变频器的保护有：由变频器负载侧短路等引起的瞬时过电流保护；由负载过大等引起的过载保护；由电动机快速减速引起的再生过电压保护；由瞬时停电时间超过数十毫秒引起的瞬时停电保护；由变频器负载侧接地引起的接地过电流保护；由冷却风机故障引起的冷却风机异常保护等。
对异步电动机的保护有：由电动机负载过大或起动频繁引起的过载保护；由变频器输出频率或电动机速度超过规定值引起的超频或超速保护等。