静止形インバータ
サイリスタ素子を利用した静止形インバータが1968年(昭和43年)に神戸電鉄と都営地下鉄で初めて採用された。神戸電鉄1050形は三菱電機製、都営地下鉄6000形は東洋電機製造製である。その後名古屋市交通局300形電車(三菱電機製)、大阪市交通局60系電車(東洋電機製造製)にも採用された。 1980年代では半導体がGTO素子によるものであったが、1990年代以降はIGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) を主素子とした構成としている。進歩により高耐圧の素子が開発される状況になってきたことから、時期により、3分圧・2分圧・2レベルインバータに分けられる。
サイリスタを用いた装置の場合、2 - 3組のインバータの位相をずらしで運転し、出力変圧器(中間タップ付き)に入力して任意の電圧を得ていた。
IGBT素子が使われ始めるとPWM周波数をより高く設定できることから小型の交流フィルタで実用上問題の無い正弦波交流を得ることが可能となり、機器も小型化された。
東芝
三菱電機
日立製作所
富士電機
東洋電機製造
シーメンス
原理的にはスイッチング電源とほぼ同じもので、直流にて入力された電圧を、PWMにより高速にスイッチングし、大容量のリアクトル(コイル)、コンデンサにより平滑化、商用60ヘルツ(実際は商用周波数との区別から設計上59.5ヘルツが多い)に近い交流を出力する。それを、変圧器(絶縁を兼ねる)を通し、440V・200V・100Vなどの電圧に変換され、冷房・列車制御装置などの主電動機以外の電源として供給される。交流電車の場合、主変圧器の三次巻線を電源とすることが多いことから、整流器とチョッパ器を通して直流に変換し、インバータに入力して各種電源を出力する。
SIVが停止すると電車が運行不能になってしまうことから、編成中のSIVを2台以上とするか、もしくは非常時にVVVFインバータをSIVとして動作させる設計(デュアルモードインバータという)とするのが一般的である。さらに複数のSIVを並列につないで制御するもの、IGBTなどの素子を2組にし、冗長性を持たせた「待機二重系インバータ」も登場している。
なお、AMラジオなどにノイズが乗るのは、VVVF/SIVによるIGBTのスイッチングの高調波がAMラジオの周波数帯に極めて近く大電流を流すことから電磁誘導現象により必然的に電磁波(電波)となってしまい妨害されるものである。信号機器などは単純な変調により制御を行っているため妨害し誤動作を起こすことがある。これを誘導障害と呼ぶが、安全上問題が生じるため各メーカー・鉄道事業者にて念入りな試験が行われる。