Ο κυκλομετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος ή εναλλασσόμενου ρεύματος σε μια συχνότητα σε ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος μιας ρυθμιζόμενης αλλά χαμηλότερης συχνότητας χωρίς συνεχές ρεύμα ή συνεχές ρεύμα ενδιάμεσα. Μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως στατικός εναλλάκτης συχνότητας και συνήθως περιέχει ανορθωτές ελεγχόμενους από πυρίτιο. Η συσκευή αποτελείται από μια συστοιχία που περιέχει back-to-back, παράλληλους, συνδεδεμένους διακόπτες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των επιθυμητών κυματομορφών AC εξόδου. Είναι δυνατός ο έλεγχος της συχνότητας αυτών των κυματομορφών AC εξόδου ανοίγοντας και κλείνοντας τους διακόπτες με ελεγχόμενο τρόπο.
Αυτός ο μετατροπέας μετατρέπει μονοφασική ή τριφασική ισχύ AC σε μονοφασική ή τριφασική ισχύ με μεταβλητή συχνότητα και μέγεθος. Συνήθως, η συχνότητα εξόδου του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι χαμηλότερη από τη συχνότητα εισόδου. Ένας κυκλομετατροπέας έχει την ικανότητα να λειτουργεί με φορτία μεταβλητών συντελεστών ισχύος και επιτρέπει επίσης αμφίδρομη ροή ισχύος. Μπορούν να ταξινομηθούν ευρέως σε δύο τύπους — κυκλομετατροπείς ελεγχόμενης φάσης και κυκλομετατροπείς φακέλου. Στην πρώτη, ο έλεγχος της γωνίας πυροδότησης επιτυγχάνεται μέσω ρυθμιζόμενων παλμών πύλης, ενώ στη δεύτερη, οι διακόπτες παραμένουν σε κατάσταση ενεργοποίησης και διεξάγονται σε διαδοχικούς μισούς κύκλους.
Χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον για τον έλεγχο της ταχύτητας των ηλεκτροκινητήρων και για τη μετατροπή της ισχύος μεταβλητής συχνότητας εισόδου σε σταθερή έξοδο συχνότητας, όπως σε εφαρμογές πολύ υψηλής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των σύγχρονων κινητήρων οδήγησης και των επαγωγικών κινητήρων. Μερικά από τα μέρη όπου χρησιμοποιούνται κυκλομετατροπείς περιλαμβάνουν μηχανισμούς τσιμέντου, περιελίξεις ορυχείων και μύλους άλεσης μεταλλεύματος. Χρησιμοποιούνται επίσης σε κινήσεις πρόωσης πλοίων, κινήσεις scherbius και ελασματουργεία.
Προσφέροντας πολλά πλεονεκτήματα, ένας κυκλομετατροπέας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αρκετές εφαρμογές χαμηλής ταχύτητας και είναι επίσης ένα συμπαγές σύστημα. Η ικανότητά του να επηρεάζει άμεσα τη μετατροπή συχνότητας της ισχύος χωρίς κάποιο ενδιάμεσο στάδιο που να περιλαμβάνει ισχύ συνεχούς ρεύματος είναι ένα άλλο τεράστιο πλεονέκτημα. Εάν ο κυκλομετατροπέας παρουσιάσει αστοχία εναλλαγής, τα αποτελέσματα είναι ελάχιστα, όπως η έκρηξη μεμονωμένων ασφαλειών.
Διαθέτει επίσης ικανότητα αναγέννησης, καλύπτοντας το συνολικό εύρος ταχυτήτων. Ένα άλλο τεράστιο πλεονέκτημα του κυκλομετατροπέα είναι η ικανότητά του να παρέχει μια ημιτονοειδή κυματομορφή σε χαμηλότερη συχνότητα εξόδου. Αυτό το πλεονέκτημα προέρχεται από την ικανότητά του να συνθέτει την κυματομορφή εξόδου χρησιμοποιώντας μεγάλο αριθμό τμημάτων της κυματομορφής εισόδου.
Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία έχει ορισμένα μειονεκτήματα. Πρώτον, η συχνότητα της ισχύος εξόδου είναι περίπου το ένα τρίτο ή λιγότερο της συχνότητας εισόδου. Είναι δυνατό να βελτιωθεί η ποιότητα της κυματομορφής εξόδου εάν χρησιμοποιείται μεγαλύτερος αριθμός συσκευών μεταγωγής. Ένας κυκλομετατροπέας απαιτεί έναν αρκετά περίπλοκο μηχανισμό ελέγχου και χρησιμοποιεί επίσης μεγάλη ποσότητα θυρίστορ. Η χρήση του περιορίζεται επίσης από έντονες αρμονικές και το εύρος συχνοτήτων χαμηλής εξόδου.