1变频器产生谐波的分析
变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备之一。变频器是把工频（ 50 H z）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电转换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。
但是，变频器开关特性构成了一个典型的非线性负载。所带来的谐波干扰越来越不容忽视，尤其是在大功率的变频调速系统中。变频器有很多的干扰，由于电压型PWM变频器用的较多，讨论电压型变频器的干扰，主要的有以下两种。
1 1变频器整流部分的谐波分析变频器中普遍采用了晶闸管或整流二极管等非线性整流器件，其产生的谐波对电网将产生干扰，引起电网电流畸变（总电流畸变率用THDI表示，变频器产生谐波引起的THD I在40%左右），影响电网的质量；变频器的主回路所示，为了便于分析，图中略去了一些不重要的器件。设R、S、T三个端子输入三相平衡的正弦波电压，其相电压为U R、U S、U T， T为电压周期。Z R， Z S， Z T为整流桥每项的输入阻抗， C是滤波电力电容。令E d为经整流、滤波之后的平稳直流电压，若不考虑Z、C的滤波作用，则整流后P- N间的电压应该是脉动的，如图2中的6个整流波头。
先令变频器的输入阻抗Z仅为纯电阻性，而忽略其电感性成分，且滤波电容C的容量足够大，直流负载I d为一恒定值。这样，T /6区间内的直流I d必须靠I b1提供，即：t 2 t 1 i R 1 dt = I d T /6（ 1）设线电压为E m sin t，直流电压E d = E m sin t 1下面分析各谐波电流成分。
电流的对称性，根据法国数学家傅立叶（M. Fourier）分析原理证明，可求的变频器的输入电流，显然i（ t）是个奇函数，且不可能含有偶次谐波和直流成分，实际上Z不可能是纯电阻性的。特别是当变频器的使用场合远离配电所或配电所电源变压器的容量较小时，其分布电感的影响就显得颇为明显。
为了便于分析。
在此不必赘述推导过程，以下是其数学公式：式（ 7）即为变频器输入电流的数值解，由于该式是一个超越函数，故只能借助于计算机求其电流波形。
根据以上两个结论得出以下推论：（ 1） （ 2）式和（ 7）式表示了输入电流i R（ t）与输入电压E m sin t、直流电压E m sin t 1、输入分布参数R及L的关系，并且假定了三相电压是平衡的。其它的条件一定，由于三相电压不平衡有时造成图中i R 2（ t）和- i R 2（ t）减小，势必造成i R 1（ t）和i R 1（ t）增大，这意味着得和- i R 1（ t）和i R 1（ t）整流的二极管负担加重，对于整流桥模块来说，内部的电流负担不平衡。当电网电压不平衡度超过一定范围时，有可能损伤整流桥模块。解决的办法是在变频器输入侧加上平衡用交流电抗器。
（2）由（ 7）式还说明，输入电流i（ t）与输入阻抗| Z |直接成反比例关系。电源变压器容量越大，则变频器输入阻抗| Z |越小，当直流电压E m sin t 1一定时，输入电流就越大。对于小容量变压器来说，通常整流模块的电流容量也较小，因此容易受损。解决的办法是加交流电抗器，以提高| Z |的数值。
（ 3）进一步地研究还知道，合理使用L可以提高电网功率因数。这个结论与传统的串接电容提高功率因数的说法恰恰相反。指出， L越大，i（ t）后倾得越明显，既导通角越大。如果在变频器的交流输入侧或直流侧串接电抗器，这意味着上述L增大。当L大到一定程度时， i R 1（ t）和i R 2（ t）将连接起来，显然（ b）的谐波电流分量小。
1 2变频器逆变部分的谐波分析变频器的逆变部分一般采用的是IGBT等高频开关器件，当晶体管换向的时候，在输出能量的同时，将在输出电缆上产生较强的高频电磁辐射干扰，会影响到周边电气设备的正常工作。
图中， V 1 V 6表示IGBT逆变器的作用是在所确定的时间里有规则地使6个功率开关器件导通和关断，从而将直流功率变换为所需电压和频率的交流输出功率。理论上的电压型变频器的工作波形是一个方波，但是由于IGBT是非线性元件和开关特性，输出的波形存在大量的高频信号；另外，大功率的电子电路中，由于开通，关断的时间都是很短的，di dt和du dt极大，线路中很小的分布电感就能引起很高的电压过冲，并损坏器件。
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