变频器输出侧PWM控制产生的输出电压和输出电流均有谐波，产生的机理如下。
图11-32示出三相PWM变频器结构图。利用比较器将电压指令eU、eV、eW等载频的三角波比较，产生PWM脉冲信号。实际的电路是数字电路，但为使分析研究简单，用模似电路来表示。
图11-32 PWM变频器的结构图
电压指令信号一般为三相正弦波，输出线间电压的最大值可限制在直流中间电压的√2/3。使该最大电压增到直流中间电压的方法，有将3倍谐波叠加在电压指令上的方式和只调制三相中二相的二相调制方式等。
图11-33示出的电压波形是输出电压取最大的两相调制PWM方式。电压指令信号的60°~120°、240°~300°之间是三角波载波的最大值控制，其余区间是正弦波控制。
图11-33示出载波信号，U相电压、V相电压及线间电压UUV，由三角波载波与正弦波参考信号eU、eV、eW分别相比较后，产生调制波L1、L2，它是一系列等幅、等距而不等宽的脉冲系列，图11-33b示出了一个脉冲的情形，所以很容易推测其抽样L1、L2而产生的载频附近的谐波主要分量。
图11-33 PWM波形及输出脉冲、电压波形、载波信号
图11-34示出线间电压谐波分析结果，它示出载频的边频带fc±f0，fc±4f0的电平大，其次，载频的2倍边频带2fc±f0、2fc±f0电平也大，（f0为基频，fc为载频）。
图11-34 线间电压的计算频谱
对于PWM控制的变频器，只要是电压型变频器，不管是何种PWM控制，其输出的电压波形为矩形波，如图11-35所示。输出电流波形如图11-36所示。从这两个图中可看出，谐波频率的高低是与变频器调制频率有关，调制频率低（如1~2kHz），人耳听得见高次谐波频率产生的电磁噪声（尖叫声）。若调制频率高（如IGBT变频器可达20kHz），人耳听不见，但高频信号是客观存在。从电压方波及电流正弦锯凿波，用傅里叶级数不难分析出各次谐波的含量。
图11-35 变频器输出电压波形
图11-36 变频器输出电流波形图(20Hz)