La vitesse d’un moteur asynchrone dépend de la fréquence du réseau ; à 50 Hz, il tourne à vitesse fixe. Le variateur redresse d’abord la tension du réseau, puis la reproduit à la fréquence voulue. Quand la fréquence baisse, le moteur ralentit ; quand elle monte, il accélère. En froid, cela signifie adapter la puissance du compresseur à la charge : au lieu d’un compresseur qui marche et s’arrête, un compresseur qui tourne à la mesure du besoin et maintient la pression d’aspiration constante. La température de la chambre reste dans une plage plus étroite, le courant de démarrage diminue, et le contacteur comme le moteur s’usent moins.
La plage de fonctionnement type est de 25–70 Hz pour les compresseurs à pistons et, selon le modèle, de 20–75 Hz pour les compresseurs à vis et scroll ; la puissance varie à peu près proportionnellement à la fréquence. Dans les centrales, on n’équipe généralement qu’un seul compresseur d’un variateur ; les autres compresseurs s’enclenchent par étages, celui qui a le variateur comble l’intervalle. À charge partielle, la pression d’aspiration montant et la pression de condensation baissant, la consommation annuelle diminue de 15–30 % dans la plupart des installations. Sur les ventilateurs et les pompes, le gain est encore plus grand, car la puissance varie comme le cube de la vitesse.
Tous les compresseurs ne peuvent pas fonctionner avec un variateur. On respecte la plage de fréquence approuvée par le fabricant : à très basse vitesse, la pompe à huile ne débite pas assez et la vitesse du gaz dans les tubes ne peut pas ramener l’huile ; à très haute vitesse, l’intensité du moteur et la sollicitation des clapets augmentent. Il est fréquent que la tuyauterie et le châssis entrent en résonance et vibrent à certaines fréquences ; ces fréquences se définissent dans le variateur comme bandes à sauter. Sur les systèmes fonctionnant longtemps à basse vitesse, le variateur augmente la vitesse à intervalles déterminés pour ramener l’huile au compresseur.
Côté électrique, on tire un câble blindé entre le variateur et le moteur, le blindage est mis à la terre aux deux extrémités et le câble est aussi court que possible ; on place un filtre antiparasite côté réseau. Le variateur produit de la chaleur (environ 3 % de sa puissance) ; l’armoire est ventilée et protégée de la poussière. Un contacteur placé en sortie de variateur ne s’ouvre pas en charge. Le dispositif différentiel doit être choisi d’un type adapté aux circuits à variateur. Les valeurs de la plaque du moteur se saisissent intégralement dans les paramètres du variateur ; les temps d’accélération et de décélération se règlent selon les limites données par le fabricant du compresseur.