變頻器對(duì)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(shí)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(dòng)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(diǎn)，所以目前應(yīng)用相當(dāng)廣泛。因?yàn)镻WM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(duì)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(jìn)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(shí)現(xiàn)。采用相控整流器調(diào)壓時(shí)，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(shí)，網(wǎng)側(cè)的功率因素在不考慮諧波影響時(shí)，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。現(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(hào)作為各晶體管的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制各晶體管的通斷。在控制電路中采用載頻信號(hào)與參考信號(hào)相比較的方法產(chǎn)生基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。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(diǎn)處發(fā)生調(diào)制信號(hào)，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(hào)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(shí)，就可以改變基波電壓的頻率。在實(shí)際控制中，可同時(shí)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(shí)相應(yīng)地變壓，來滿足一般變頻調(diào)速時(shí)的需要。這種每個(gè)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(duì)稱，因此沒有偶次諧波。另外，當(dāng)逆變器輸出電壓每個(gè)周波中脈沖個(gè)數(shù)不變，改變脈沖寬度時(shí)，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(gè)周期中有9個(gè)以上電壓脈沖時(shí)，整個(gè)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(shí)，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(gè)周期內(nèi)電壓的脈沖個(gè)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(shí)，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(gè)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(duì)稱，也能保證三相平衡。但是，當(dāng)輸出頻率很低時(shí)，相鄰兩脈沖的間距增大，諧波分量增加。這會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲，低速時(shí)運(yùn)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(shí)保持載波頻率不變，因此提高了低頻時(shí)的載波比，這樣變頻器輸出電壓在一個(gè)周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)可隨輸出頻率的降低而增加，相應(yīng)地可以減少電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，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(duì)稱關(guān)系，也會(huì)影響電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)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(bǔ)短，形成分段同步調(diào)制。把變頻器的整個(gè)變頻范圍劃分成若干個(gè)頻段，在每個(gè)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(duì)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(diǎn)，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(duì)于交流電機(jī)來說，其諧波成分還是很大的，這會(huì)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(duì)主回路中開關(guān)器件的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，仍采用載頻信號(hào)和參考信號(hào)相比較的方法產(chǎn)生，但是參考信號(hào)改為正弦波信號(hào)，如圖2所示。當(dāng)改變參考信號(hào)的幅值時(shí)，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(shí)，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(diǎn)是半個(gè)周期內(nèi)脈沖中心線等距，脈沖等幅、變寬，半個(gè)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(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于三相逆變器，是由一個(gè)三相正弦波發(fā)生器產(chǎn)生三相參考信號(hào)，與一個(gè)公用的三角載波信號(hào)相比較，而產(chǎn)生三相脈沖調(diào)制波。