Le variateur règle la vitesse en modifiant la fréquence qui alimente le moteur. Dans un moteur asynchrone, vitesse de synchronisme = 120 × fréquence ÷ nombre de pôles ; si la fréquence est divisée par deux, la vitesse du champ tournant, et avec elle celle du moteur, est réduite environ de moitié.

Le variateur (convertisseur de fréquence) redresse d'abord la tension du réseau en continu, puis produit, au moyen de transistors de puissance, une sortie triphasée à la fréquence voulue. La tension de sortie varie avec la fréquence (rapport U/f). En dessous de la fréquence nominale, ce rapport est maintenu ; le flux magnétique reste à peu près constant et le moteur peut fournir son couple.

Exemple

Le moteur 132M-4 de 4 pôles et 7,5 kW a une vitesse de synchronisme de 1500 tr/min à 50 Hz et une vitesse nominale de 1460 tr/min sur la plaque. Alimenté à 25 Hz, le même moteur a une vitesse de synchronisme de 750 tr/min ; la vitesse réelle est inférieure du glissement dû à la charge. C'est un calcul approximatif ; la valeur exacte dépend de la charge et du réglage du variateur.

Les variateurs à contrôle vectoriel peuvent compenser le glissement pour que la vitesse dépende moins de la charge. Le mode de contrôle nécessaire se choisit selon la précision exigée par l'application.