轉杯紡機的主要電氣系統結構及工作原理如下：
                   
   上圖所示系統的動力傳遞過程如下：

   由電網供電的三相異步電動機通過皮帶拖動同步發動機, 同步發電機發出約280V的三相電壓, 通過三相中頻變壓器變為70V 電壓, 然后供給三相微型紡杯電機。 同步發電機的輸出頻率是通過改變同步發電機和異步電動機的轉速比來調整的。 其常備可調頻率為 600Hz, 700Hz, 800Hz, 900Hz 和 1000Hz。為非連續性調整。

   牽伸系統和喂料系統的速度系根據工藝要求而單獨調整的。

   在該系統中, 紡杯電機的轉速須嚴格與喂料系統, 牽伸系統的速度同步, 方能保證產品質量的穩定。 且不同的產品規格要求不同的紡杯速度,牽伸比和喂料速度。 因此, 紡杯速度的穩定度, 以及紡杯速度和牽伸速度, 喂料速度的比值的可調整性和精度則直接決定了產品的質量和產量。

   上述傳統的轉杯紡機存在的主要問題有：

   電網參數變化引起異步電機轉速變化, 進而引起同步發電機 輸出頻率的漂移,造成紡杯轉速不穩定，中頻機組的輸出頻率以100Hz為單位, 不能連續可調. 系統的工藝調整性差，系統效率極差, 產品成本巨大，中頻機組故障率高, 占地面積大, 噪音十分嚴重，對轉杯紡機進行改造的主要手段之一是采用變頻調速器替代傳統的中頻機組。
                                 

   使用變頻器替代中頻機組, 能夠徹底解決中頻機組輸出頻率不穩定帶來的產品質量問題且頻率連續可調。 采用變頻器亦能補償中頻變壓器在不同頻率段傳遞效率不同的問題.

   由新疆東光有限公司為烏魯木齊紅山棉紡織廠4臺轉杯紡機進行變頻改造后, 取得了十分令人滿意的效果. 改造系統使用了4臺丹佛斯VLT5000系列變頻調速器替代原有的中頻機組, 解決了中頻機組運行時的主要問題：
改造后的計算節能效果為70%, 實測節能效果大于50%,大幅度降低了生產成本。 

   改造前系統運行頻率不能超過800Hz ( 超過時頻率不穩定 ), 改造后系統最高運行頻率達到960Hz, 單產明顯提高。  

   由于變頻器頻率連續可調且穩定度好, 產品質量明顯得到改進，原系統更換工藝過程繁瑣, 改造后, 可迅速完成工藝變更，變頻器為靜態運行, 徹底消除了中頻機組的運行噪音, 大幅度降低了系統故障率，大幅度削減占地面積， 該廠在原4臺機組的輔助面積上安裝了第5臺機組。 

   由上述論述可見, 轉杯紡機的技術改造有極其可觀的經濟效益。

   值得注意的是, 在轉杯紡機的改造過程中, 中頻變壓器的保留是必要的。 否則改造成本將提高較大。 由于中頻變壓器的存在, 必須使用帶有多段可調 U/F 曲線的變頻器 , 如VLT5000系列和VLT2800系列。