交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一就是逆變器，由于調(diào)速的要求，逆變器必須具有頻率連續(xù)可調(diào)、以及輸出電壓連續(xù)可調(diào)，并與頻率保持一定比例關(guān)系等功能。
利用脈沖寬度調(diào)制逆變器可實(shí)現(xiàn)變頻也變壓。如圖所示，因電壓的平均值和占空比成正比，所以在調(diào)節(jié)頻率時(shí)，改變輸出電壓脈沖的占空比，就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻和變壓。與圖1（a）相比，圖1（b）所示電壓周期增大（頻率降低），而占空比減小，故平均電壓降低。
采用pwm方法控制逆變管的通、斷時(shí)，可獲得一組幅值相等、寬度相同的矩形脈沖，改變矩形脈沖的寬度可控制其輸出電壓，改變調(diào)制周期可控制其輸出頻率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變壓和變頻。因輸出電壓波形為矩形波，具有許多高次諧波成分。對(duì)電機(jī)來說，有用的是電壓的基波。為了減少諧波影響，提高電機(jī)的運(yùn)行性能，應(yīng)采用對(duì)稱的三相正弦波電源為三相交流電機(jī)供電。
正弦波脈寬調(diào)制型逆變器（spwm）的輸出端可獲一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形，來近似等效于正弦電壓波。spwm脈寬調(diào)制波形，如圖2。當(dāng)正弦值為最大值時(shí)，脈沖的寬度也最大，而脈沖的間隔則最小。反之，當(dāng)正弦值較小時(shí)，脈沖的寬度也小，而脈沖的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大大減少。
圖1 脈寬調(diào)制的輸出電壓
圖2 spwm脈寬調(diào)制波的形成
采用數(shù)字電路的spwm逆變器，可采用以軟件為基礎(chǔ)的控制模式。優(yōu)點(diǎn)是所需硬件少，靈活性好和智能性強(qiáng)。缺點(diǎn)是需要通過計(jì)算確定spwm的脈沖寬度，有一定的延時(shí)和響應(yīng)時(shí)間。隨著高速度、高精度多功能微處理器、微控制器和spwm專用芯片的發(fā)展，采用微機(jī)控制的數(shù)字化spwm技術(shù)已占當(dāng)今pwm逆變器的主導(dǎo)地位。
spwm變頻調(diào)速系統(tǒng)，其中各部分的功用：
速度給定器：給定信號(hào)，控制頻率、電壓及正反轉(zhuǎn)。
平穩(wěn)啟動(dòng)回路：使啟動(dòng)加、減速時(shí)間可隨機(jī)械負(fù)載設(shè)定，以達(dá)到軟啟動(dòng)的目的。
函數(shù)發(fā)生器：在輸出低頻信號(hào)時(shí)保持電機(jī)氣隙磁通一定，補(bǔ)償定子電壓降的影響。
電壓頻率變壓器：將電壓轉(zhuǎn)換為頻率，經(jīng)分頻器、環(huán)形計(jì)數(shù)器產(chǎn)生方波，和經(jīng)三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波一起送入調(diào)制回路。
電壓調(diào)節(jié)器：產(chǎn)生頻率和幅度可調(diào)的控制正弦波，送入調(diào)制回路，送入調(diào)制回路，在調(diào)制回路中進(jìn)行spwm變換，產(chǎn)生三相的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。在基極回路中輸出信號(hào)至功率晶體管基極，即對(duì)spwm的主回路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁交流伺服電機(jī)的變頻調(diào)速。
電流檢測器：過載保護(hù)。