Частотно-регулируемые приводы состоят из трех основных секций: выпрямителя, который преобразует подаваемое переменное напряжение в постоянное; шины постоянного тока, которая сохраняет напряжение постоянного тока; и инвертора, который преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток с напряжением и частотой, требуемыми двигателем.

В наиболее распространенных и простейших конструкциях выпрямителей используются диоды, при этом для каждой фазы питания требуются два диода, один из которых пропускает ток при отрицательном напряжении, а другой — при положительном. Таким образом, для трехфазной системы требуется шесть диодов, составляющих выпрямитель. Эту конструкцию обычно называют 6-импульсным выпрямителем, поскольку она потребляет ток от источника переменного тока шестью импульсами. И поскольку ток, потребляемый от источника питания, не имеет плавной синусоидальной формы, VFD считается нелинейной нагрузкой.

Такое нелинейное потребление тока может привести к искажению подаваемого переменного тока, вызывая проблемы с двигателями и другим электронным оборудованием.Величина искажений зависит от мощности цепи питания. Если выпрямитель составляет большой процент от доступной мощности источника питания, то искажения могут быть существенными.

Искажение может быть смоделировано в виде дополнительных сигналов напряжения, кратных основному напряжению (т.е. 60 Гц). Эти дополнительные сигналы начинаются с значений, кратных 5, но (для 3-фазных систем) пропускают все значения, кратные 3. Это известно как гармонический искажений, а для типичных систем с частотой 60 Гц — 5^th, 7^th, 11^th, и 13^th наиболее распространены гармоники.

Измерение гармонических искажений называется общим гармоническим искажением (THD).:

Где:

Я_h = величина гармонической составляющей напряжения или гармонической составляющей тока.

Я₁ = величина основного напряжения или основного тока

С 6-импульсным выпрямителем, описанным выше, 5^th и 7^th гармоники порядка значительны, и часто требуется фильтрация. Одним из способов уменьшить THD в приводе переменного тока является использование 12-, 18- или даже 24-импульсного выпрямителя.

Гармонический ток в двигателе увеличивает потери на гистерезис и вихревые токи. Эти потери повышают рабочую температуру двигателя, что может привести к снижению производительности и сокращению срока службы двигателя.

12-импульсный выпрямитель использует два 6-импульсных выпрямителя параллельно (12 диодов) для питания общей шины постоянного тока. Трансформатор с одной первичной и двумя вторичными обмотками создает сдвиг фазы на 30 градусов между двумя формами сигналов тока, что устраняет 5^th и 7^th гармоник и снижает THD тока до 10-15 процентов. Недостатками 12-импульсного выпрямителя являются стоимость — из—за необходимости использования специального трансформатора — и занимаемая площадь.

Аналогично, 18-импульсный выпрямитель использует три 6-импульсных выпрямителя (18 диодов) и многофазный трансформатор с одной первичной обмоткой и тремя вторичными. Многочисленные обмотки смещают форму сигнала напряжения на 20 градусов. Это отменяет 5^th, 7^th , 11^th, и 13^th гармоник и обеспечивает ток THD в диапазоне 5 процентов. Но по мере усложнения трансформатора и добавления дополнительных выпрямителей стоимость и занимаемая площадь еще больше увеличиваются.

Для устранения практически всех гармоник требуется 24-импульсный выпрямитель, который состоит из двух параллельно работающих 12-импульсных выпрямителей и двух трехобмоточных трансформаторов. Трансформаторы обеспечивают смещение формы сигнала напряжения на 15 градусов, что подавляет большинство низкочастотных гармоник. Однако высокая стоимость 24-импульсного выпрямителя делает его практичным только для приводов очень высокой мощности или для больших систем с несколькими приводами.