電壓保護是變頻器的基本保護功能， 是處理直流母線電壓過高或過低現象的一系列保護措施， 旨在確保變頻器的直流母線電壓在安全範圍之內， 保障各元器件的運行安全， 尤其是高價值的整流逆變主電容等。
圖1.變頻器故障檢測分佈圖
電壓檢測主要監視直流母線電壓， 其保護分為過壓保護與欠壓保護兩大類， 過壓細分加速過壓（E005）， 減速過壓（E006）， 恒速過壓（E007）， 欠壓又分運行欠壓（E009）與待機欠壓（LU）。 檢測電路原理是：通過對直流母線電壓進行小信號採樣， 信號經過轉換後， 送入DSP處理器AD轉換介面， 用作母線電壓顯示以及軟體計算與判斷， 同時還會取一路信號與硬體過壓基準比較輸出， 信號送入DSP的中斷介面， 作為硬體過壓判斷。 在信號處理時， 硬體過壓優先處理， 且執行更快。 功能框圖如下：
圖2.變頻器電壓檢測功能框圖
以三相輸入變頻器為例， 標準380V交流電輸入時， 直流母線的電壓約交流輸入1.414倍， 即380*1.414=537V， 變頻器運行時， 母線電壓與變頻器的狀態對應如下：
圖3.母線電壓對應的變頻器狀態
在實際工作中， 導致變頻器母線電壓變化的主要因素較多， 可按照變頻器工作環境進行分類與總結；分析處理時， 可結合故障記錄資料進行，
圖4.變頻系統模型
電源：
1、變頻器輸入電壓範圍一般為額定電壓的±15%， 以380V電壓為例， 輸入交流電壓範
範圍為323V-437V， 可使用萬用表驗證輸入電壓是否符合要求。
2、大型設備啟動時， 對電網的瞬間拉低，
變頻器：
1、檢測電路異常， 變頻器顯示的直流母線電壓與實際測量的電壓不相符合
2、變頻器主接觸器故障， 待機時母線電壓顯示正常， 當運行時， 若接觸器故障未吸合， 便會在充電電阻上產生較大壓降， 導致母線電壓迅速拉低， 產生欠壓保護（E009）。
3、參數設定不當， 過壓與欠壓保護閥值電壓、或電壓檢測的增益參數被錯誤修改（這種情況非常少）。
電機負載
泵升電壓現象， 大慣性負載快速減速時， 由於負載慣性導致電機的額實際轉速高於變頻器的輸出轉速， 此時， 旋轉設備的機械能轉化為電能， 對變頻器反向發電並導致直流母線電壓升， 當電壓高於過壓閥值時， 產生過壓保護。 此時應該延長減速時間或配置制動功能解決。