通用變頻器的主電路由三部分組成：整流部分、直流部分和逆變部分，結構如圖4-1所示，採用交一直一交結構。
整流部分由6只二極管組成三相整流橋，它把三相交流電源RST變爲直流電，對於AC 380V的交流電源，該直流電的峯值電壓爲DC 537V，平均電壓爲DC 513V，直流部分由若干個大容量電容器和均壓電阻組成，直流電經過濾波電容，保持該直流電壓UD平穩，由於目前大容量的電解、電容耐壓都不高，且電容值的一致性較差，爲了避免由此造成各電解、電容的壓降差異太大，出現電容壓降高於耐壓值使電容擊穿，可以利用電阻的均壓作用基本保證各電容上的壓降一致，圖中電容器Cl和C2電容值相等起存儲電能和濾波作用，電阻R3和R2阻值相等起均壓作用。逆變部分由6個IGBT模塊和6只反並聯二極管組成，將直流電壓UD轉換爲可以改變頻率和有效電壓的三相交流電。
爲了增強濾波效果，濾波電容Cl和C2的容量一般很大，再加上變頻器初上電時濾波電容上的電壓爲零，這樣勢必造成濾波電容的充電電流很大，使供電電網瞬間電壓產生陡降，造成同一電網上的其他設備跳閘或誤動作，干擾電網的正常運行。爲了解決這一問題，圖4-1中增加限流電阻R，來限制濾波電容的最大充電電流，當上電完成後，爲了消除Ri的壓降和熱損耗，利用KM觸點或晶閘管K．再把R，旁路掉。
圖4-1中，直流電抗器(DCR)的作用是利用電感對電流的抑制作用平滑電源的輸入電流，提高變頻器的功率因數，同時還可以降低變頻器初上電時濾渡電容的充電電流，直流電抗器在有些變頻器中是隨機附帶的標準配件，也有些變頻器（或是大容量的變頻器）是作爲可選附件的，不選用直流電抗器( DCR)時，須將兩端用粗導線短接在一起。
在需要快速停止或重物下降的場合，電動機處於發電狀態，電動機發出的電能通過反並聯二極管給濾波電容充電，導致變頻器內部直流電壓升高，如果這些能量不進行恰當的處理，就會導致直流電壓UD超過高限，一般高限爲DC 650V左右。考慮到IGBT和濾波電容的耐壓問題，變頻器會產生過壓報警停車。如果不能停車，就必須對此進行處理，處理的方法有兩種：一種是把這部分能量反饋回電網；另一種是用制動電阻把這些能量消耗掉。圖4-1中，採用大量使用的第二種方法，用制動電阻把能量消耗掉，R2是制動電阻，V是制動單元中起開關作用的IGBT，當直流電壓UD超過高限時，V導通，制動電阻R2將濾波電容上高出的能量消耗掉。制動電阻和制動單元在小容量的變頻器中是內部自帶的標準配置，對於大容量的變頻器來說是作爲可選附件的。
圖4-1中，Rs和HL的作用是指示大容量濾波電容上的電壓有無，當變頻器斷電後，由於濾波電容上的電荷並沒有立即泄放掉，其殘留電壓足以對人身形成威肪，爲了避免人們在電容放電完成前，因觸摸濾波電容的外接端子而發生危險，用HL指示濾波電容電壓的有無，只有HL指示燈熄滅後，方可進行觸摸接線或維修。
雖然變頻器輸出電壓波形爲一系列的矩形脈衝波，但是由於電動機這一感性負載對電流變化的抑制作用，電動機中的電波形爲一波動的且相位滯後的近似正弦波，載波頻率越高，電流波動越小，電流波形就越平滑，當載波頻率足夠高時（如12kHz），變頻器輸出到電動機的電流波形基本爲一平滑正弦波，如圖4-4所示。該電流波形滯後於電壓等效正弦波，載波頻率高時低頻力矩輸出也穩定，電動機的噪聲小。需要注意的是，載波頻率高將使變頻器自身的損耗變大，變頻器溫度增高並使電壓毛刺du/dt變大，漏電流變大，干擾變大；載波頻率低時，電動機的噪聲大，電動機的損耗變大且轉矩降低，電動機溫度增高。
