變頻器對輸出波形的調(diào)制既要變頻,，又要變壓，變頻是由逆變器完成的,。而變壓按輸出電壓調(diào)節(jié)方式不同,，變頻器有PAM、 PWM 和SPWM等多種方式,。晶閘管型逆變器一般采用變幅調(diào)制方式,，脈寬調(diào)制型逆變器更多的是采用恒幅脈寬調(diào)制方式，由二極管整流橋輸出恒定不變的直流電壓,，經(jīng)中間環(huán)節(jié)送到逆變橋,，通過調(diào)節(jié)逆變橋輸出電壓脈沖的寬度和頻率，實現(xiàn)既調(diào)壓又調(diào)頻的目的,。這種脈寬調(diào)制型逆變器主回路簡單,，而且由于逆變器輸出電壓的大小和頻率直接由逆變器決定，所以調(diào)節(jié)速度快,，系統(tǒng)的動態(tài)性能好,，而且電源側(cè)輸入功率因數(shù)高。由于它具有這些優(yōu)點，所以目前應(yīng)用相當(dāng)廣泛,。因為PWM型逆變器是通過改變脈沖寬度控制其輸出電壓大小,，通過改變脈沖周期控制其輸出電壓頻率，所以脈寬調(diào)制方式對PWM逆變器的性能有根本性的影響,。

    PAM即脈沖幅值調(diào)節(jié)方式是通過改變直流側(cè)的電壓幅值進行調(diào)壓的,。在變頻器中，逆變器只負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)輸出頻率,，而輸出電壓則由相控整流器或直流斬波器通過調(diào)節(jié)直流電壓去實現(xiàn),。采用相控整流器調(diào)壓時，網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)隨調(diào)節(jié)深度的增加而變低,；而采用直流斬波器調(diào)壓時,，網(wǎng)側(cè)的功率因素在不考慮諧波影響時,，可以達(dá)到1,。PAM調(diào)制方式一般應(yīng)用于晶閘管逆變器的中大功率變頻器中。

    簡單的多脈沖調(diào)制法是脈沖寬度調(diào)制法中比較簡單的一種?，F(xiàn)利用相橋式晶體管逆變器的原理電路說明其原理,。逆變橋由大功率晶體管（也可采用其他快速功率開關(guān)器件）和快速續(xù)流二極管組成。變頻器中的整流器采用不可控的整流二極管整流電路,。變頻器的輸出電壓和輸出頻率均由逆變器PWM方式調(diào)節(jié),。PWM信號作為各晶體管的基極驅(qū)動信號控制各晶體管的通斷。在控制電路中采用載頻信號與參考信號相比較的方法產(chǎn)生基極驅(qū)動信號,。這里采用單極性等腰三角形,；采用可變的直流電壓。在與波形的交點處發(fā)生調(diào)制信號,，部分脈沖調(diào)制波形如圖1所示,。

 
圖1 PWM逆變器輸出電壓波形

    從波形圖可以清楚地看出,，當(dāng)三角波幅值一定,，改變參考信號的大小,，輸出脈沖寬度就隨之改變，從而可以改變輸出基波電壓的大小,。當(dāng)改變載頻三角波的頻率，并保持每周期輸出的脈沖數(shù)不變時,，就可以改變基波電壓的頻率,。在實際控制中，可同時改變載波三角形頻率和直流參考電壓的大小,，使逆變器的輸出在變頻的同時相應(yīng)地變壓，來滿足一般變頻調(diào)速時的需要,。這種每個周期輸出的脈沖數(shù)不變的方法,，稱為同步調(diào)制方法。這種調(diào)制方法使得在不同頻率下,，正負(fù)半周波形始終保持完全對稱,，因此沒有偶次諧波。另外,，當(dāng)逆變器輸出電壓每個周波中脈沖個數(shù)不變,，改變脈沖寬度時，不僅可以得到不同的基波電壓,，而且也隨之出現(xiàn)比例不同的各次諧波分量,。經(jīng)過分析研究表明，每半個周期中有9個以上電壓脈沖時,，整個調(diào)壓過程中，基波分量和各次諧波分量基本上按線性關(guān)系變化,，但是在脈沖數(shù)較少時，諧波分量將變得很大,。
    載波與基準(zhǔn)波的頻率比定義為載波比N,，N=fc/fr>1，它決定一個周期內(nèi)電壓的脈沖個數(shù),。按照載波比不同的處理方式,，變頻器有同步調(diào)制、異步調(diào)制和分段調(diào)制三種 
    （1）同步調(diào)制 在變頻調(diào)速時,，載波頻率與基準(zhǔn)波頻率同步變化,，即載波比N為常數(shù),，因此,，在逆變器輸出電壓的一個周期內(nèi)調(diào)制脈沖數(shù)是固定的,。若取N等于三的倍數(shù),，則同步調(diào)制能保證逆變器輸出的正,、負(fù)半波對稱,，也能保證三相平衡,。但是,，當(dāng)輸出頻率很低時,，相鄰兩脈沖的間距增大,，諧波分量增加,。這會使電機產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲，低速時運轉(zhuǎn)不平穩(wěn),。 
    （2）異步調(diào)制 在變頻器的變頻范圍內(nèi),，載波比N不等于常數(shù)。一般在改變基準(zhǔn)波頻率時保持載波頻率不變,，因此提高了低頻時的載波比,，這樣變頻器輸出電壓在一個周期內(nèi)的脈沖個數(shù)可隨輸出頻率的降低而增加，相應(yīng)地可以減少電機的轉(zhuǎn)矩脈動,，改善低速性能,。但是，隨著載波比的變化,，很難保證三相輸出間的對稱關(guān)系,，也會影響電機的平穩(wěn)運行。 
    （3）分段同步調(diào)制 將同步調(diào)制和異步調(diào)制結(jié)合起來,，相互取長補短,，形成分段同步調(diào)制。把變頻器的整個變頻范圍劃分成若干個頻段,，在每個頻段內(nèi)固定載波比,。在不同的頻段，N的取值不同,，頻率越低N越大,。用同步調(diào)制保證輸出波形對稱，用分段調(diào)制可以改善低速性能,，這就是這種方法的優(yōu)點,，也是它廣泛采用的原因。 
    簡單PWM方式不管采用何種調(diào)制方式,，由于其輸出波形是方波,，對于交流電機來說，其諧波成分還是很大的,，這會直接影響交流調(diào)速的品質(zhì),。

    正弦波脈寬調(diào)制法（SPWM）是最常用的一種調(diào)制方法。對主回路中開關(guān)器件的基極驅(qū)動信號,，仍采用載頻信號和參考信號相比較的方法產(chǎn)生,，但是參考信號改為正弦波信號，如圖2所示,。當(dāng)改變參考信號的幅值時,，脈寬隨之改變，從而改變了主回路輸出電壓的大小,。當(dāng)改變的頻率時,，輸出電壓頻率即隨之改變,。

 
圖2 SPWM逆變器輸出電壓波形

    這種調(diào)制方式的特點是半個周期內(nèi)脈沖中心線等距，脈沖等幅,、變寬,，半個周期內(nèi)脈沖寬度變化呈正弦分布，各脈沖面積之和與正弦波下的面積成比例,。因此,，其調(diào)制波形更接近于正弦波，諧波分量大大減少,。在實際應(yīng)用中,，對于三相逆變器，是由一個三相正弦波發(fā)生器產(chǎn)生三相參考信號,，與一個公用的三角載波信號相比較,，而產(chǎn)生三相脈沖調(diào)制波。