变频器谐波的产生与抑制
变频器谐波抑制方法
变频器谐波抑制方法对小容量的通用变频器，高次谐波很少成为问题，但当使用的变频器容量大或数量多时，往往就会产生高次谐波电流和高次谐波干扰问题，因此对于高次谐波先采取适当的对策和预防措施是非常重要的。
1. 改善变频器结构可以从变频器自身硬件结构或者整个变频系统的构建方式和设备选择等方面考虑，从根本上减少变频系统注入电网的谐波、无功等污染。
(1) 变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器;(2) 在整流环节采用多重化技术，提高脉波数，可以有效地提高特征谐波次数，降低特征谐波幅值。
对于大容量晶闸管变频器可以采取这种方法，利用多重化抑制流向电源侧的高次谐波;(3) 采用高频整流电路，改善整流波形，提高功率因数，直流电压可调节;(4) 逆变环节采用高开关频率高的电力电子器件，如MOSFET，IGBT等，可以提高载波频率比，抑制变频器输出端的高频谐波。
(5) 在逆变环节采用多重化技术，提高脉波数，使输出的电流电压波形更加接近正弦波。
但重数越多电路越复杂，可靠性会随之降低，三重化电路可以兼顾输出波形质量和设备可靠性，较理想。
2. 采用合适的控制策略从变频器控制器这一点出发，可采用更合适的控制策略或者在原来的控制策略基础上作点优化和改进，原理上更大限度地减少谐波的产生。
以实际应用中常用的正弦脉宽调制法(SPWM)法和特定消谐法(SHE)法为例。
根据SPWM基本理论，当调制波频率为fr，载波频率为fc，载波频率比N=fc/fr，单极性SPWM控制在输出电压中产生N-3次以上的谐波，双极性SPWM控制在输出电压中产生N-2次以上的谐波。
比如，N=25，采用单极性SPWM控制，低于22次的谐波全被消除，采用双极性SPWM控制，低于23次的谐波全被消除。
但输出电压频率较高的时候，由于受到元件开关频率的限制，N值不可能大，SPWM 控制的优势就不太明显了，这个时候选择SHE法可以在开关次数相等的情况下输出质量较高的电压、电流，降低了对输入、输出滤波器的要求。
变频器谐波分析及故障处理
故障维修·变频器谐波分析及故障处理doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.078变频器谐波分析及故障处理吴长品（楚雄滇中有色金属有限责任公司，云南楚雄 675000）摘要：本文主要介绍变频器谐波产生的原理、变频器受到谐波干扰的故障及其它变频器常见的故障处理方法。
关键词：谐波；干扰；故障处理引言近年来，由于生产工艺的改进、企业对低成本的最求以及国家对节能降耗的要求，生产企业很多设备要求使用变频器调速。
但在变频器使用过程中经常会遇到变频器谐波干扰，进而导致设备出现故障。
本文主要讲述了变频器谐波产生的原理，通过介绍我厂高低压变频器调试过程中的遇到的故障问题来分享变频器受到谐波干扰的故障故障处理方法。
1. 变频器谐波产生原理及预防措施1.1 变频器谐波产生原理变频器的主电路大多为交–直–交构成，即交流整流成直流，再由直流变成交流，从外部输入到电网中的工频（中国采用的是50Hz）电源，通过三相桥式进行整流，通过整流变为直流，然后进行叠加，接着再通过滤波电容进行滤波以及率晶体管逆变最后获得频率可变的交流电源，在整流、逆变的过程中，会产生一定量的高次谐波。
所谓的谐波就是除了与电网基础波形频率相同的非正弦电量分量外，还存在一部分（略大于）大于电网基波频率的分量，这种分量就是我们所称的谐波。
一般情况，我们可以将谐波频率与基波频率的比值定义为谐波次数。
对变频器来讲，这种谐波就是一个干扰量。
1.2 谐波干扰途径变频器谐波干扰的途径主要有两种，分别是传导和辐射。
在进行传导的过程之中，和变频器输出线相距较近的平行敷设导线就会产生电磁耦合，进而会产生干扰。
另外，变频器所产生的谐波还会形成辐射，进而对起附近的电仪设备带来干扰。
1.3 抑制谐波干扰的措施1.3.1 在变频器输入侧的措施：（1）将将变频器的供电电源和其他设备的电源隔离开来，相互独立，或者是安装隔离设备将谐波电流切断。
（2）加装交流电抗器。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
电力系统谐波基本分析方法抑制方法
电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性，使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案，而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多应用，但它非线性，冲击性用电工作方式，带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲，它输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法，谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统，变频器，谐波分析，谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了，但是，近年来，随着技术的发展成熟，越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器，而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落，强制要求电力用户提高其自身的功率因数，而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组，这两种情况的出现，使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源，而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应；半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生，与过去粗笨的设备相比，这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感，但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源，人们必须面对电流和电压畸变的问题，而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】1、变频器谐波产生从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流，然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流，没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换，负荷上就获了交变输出电压，幅值决定于各整流装置控制角，频率决定于两组整流装置切换频率。
变频器谐波产生与抑制论文
变频器谐波的产生与抑制【摘要】随着工业生产自动化技术的逐步提高，变频器使用范围的逐步加大，变频器高次谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越严重，变频器系统的谐波干扰和污染问题也越来越突出，尤其是在高精度仪表和微电子控制系统等应用中，谐波干扰问题尤为突出。
怎样处理好变频器系统的谐波污染对于变频器的进一步推广应用，特别是在对谐波污染要求高的场所尤为关键，本文针对变频器谐波干扰的防范与处理措施进行了研究。
【关键词】变频器;高次谐波;干扰;隔离1.变频器谐波产生机理在电源侧有整流回路的非线性设备，都将因其非线性而产生高次谐波。
变频器的主电路一般为交-直-交组成，外部输入的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。
在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波，谐波次数通常为6n±1。
如果电源侧电抗换流重叠!可以忽略，那么第”次高次谐波电流的有效值为基波电流的1/k。
2.高次谐波危害谐波问题由来已久，近年来这一问题由于两个因素的共同作用变得更加严重，这两个因素是：工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长，并伴随着谐波源的同步增加和放大；电力用户为改善功率因数而大量增加使用电容器组，并联电容器以谐振的方式加重了谐波的危害。
非线性负荷产生的谐波电流注入电网，使变压器低压侧谐波电压升高，低压侧负荷由于谐波干扰而影响正常工作，另一方面谐波电压又通过供电变压器传递到高压侧干扰其他用户。
在三相回路中，3的整数倍次谐波电流是零序电流，零序电流在中性线中是相互叠加的。
零序谐波电流主要是由三相四线制非线性设备产生的，使供电系统中的中性线电流很大。
当中性线上有较大的谐波电流时，中性导线的阻抗在谐波下能产生大的中性线电压降，此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微电子系统的正常工作，使控制设备和精密仪器工作不可靠，且故障率高。
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
变频器高次谐波抑制措施
变频器高次谐波抑制措施前言变频器是现代工业中普遍应用的电力调节和转换设备，尤其是在运动控制领域。
然而，使用变频器会导致高次谐波的产生，这些谐波将对设备、电网和其他设备造成负面影响，应该引起足够的重视。
因此，本文将讨论变频器高次谐波的产生及其对设备和系统的影响，并介绍抑制高次谐波的措施。
变频器高次谐波的产生变频器将交流电源转换成可调节的直流电源，然后通过逆变器将直流电源转换为可调节的交流电源。
然而，在逆变器输出的脉冲宽度调制 (PWM) 信号中，会产生频率高于基波频率的谐波。
这些谐波对设备和电网会产生不良影响，特别是在高功率和高速应用中。
变频器可能产生 5 至 40 倍于基波频率的高次谐波，这取决于 PWM 与逆变器拓扑、输出滤波器和负载的特性。
每个谐波序列可以进一步分为不同的模式，如交叉模式和共模模式。
高次谐波的不良影响高次谐波的存在将导致以下问题：1.会增加系统的噪声水平并降低通信系统的可靠性；2.在某些情况下，可能引起震动和噪声问题，从而影响系统的机械稳定性；3.可以降低电力传输系统的效率并导致能量损失；4.会纠缠和干扰其他电气设备，导致它们的失效。
因此，必须采取措施来抑制变频器产生的高次谐波。
抑制高次谐波的措施以下是抑制变频器高次谐波的措施：1. 增加输出滤波器适当的输出滤波器可以在一定程度上抑制高次谐波。
通常使用 LC 滤波器作为输出滤波器，可以削减高次谐波的幅值，最大限度地保护负载和电源。
需要注意的是，滤波器的设计需要考虑到负载的电流和逆变器的交叉模式与共模模式。
2. 采用多电平逆变器多电平逆变器是在逆变器输出增加多级电平的电源转换器。
这种拓扑结构可以有效地抑制高次谐波，使输出波形更接近正弦波，从而提高电气设备的运行效率和可靠性。
3. 采用多电平 PWM多电平 PWM 是一种抑制高次谐波的有效方法。
通过增加多个级联输出电平，可以有效消除谐波分量。
此外，使用多电平 PWM 还可以减小逆变器谐波产生的发热量，减少设备的故障率。
抑制变频器谐波的探讨
抑制变频器谐波的探讨摘要:文章针对变频器这一特殊谐波源设备,从变频器谐波的定义以及谐波的治理的标准入手,分析了变频器产生谐波的原因和危害,并优化了抑制变频器谐波和设备自身减弱谐波及抗干扰的方法,在应用中只能尽可能的抑制谐波和减少谐波对外界的影响。
关键词:变频器谐波变频器谐波干扰滤除抑制谐波有源滤波器变频器是运动控制系统中的功率变换器。
当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。
因此,变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
由于其优越的调速性能、节能效果显著以及可以接受的价格,使它获得广泛应用,但是也带来不可忽视的不良后果,在变频器运行过程中,需要对输入电源用大功率二极管整流(或晶体管/逆变模块)进行逆变;在其逆变过程中,在输入输出回路产生的高次谐波输入到电网中,对供电系统、负载及其他邻近电气设备产生干扰,给电网造成谐波污染,严重时影响到用电设备的安全运行,因此必须对谐波进行治理或抑制。
1 相关的定义1.1 什么是谐波谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量,通常也称为高次谐波,而基波是指其频率与工频相同的分量。
就电力系统中的三相交流发电机发出的电压来说,可以认为其波形基本上是正弦量,即电压波形基本上无直流和谐波分量。
但由于电力系统中存在着各种各样的谐波源(谐波源是指向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备),特别是变流装置等设备。
变频器谐波是一个周期量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,变频器谐波的幅值大小和谐波相对于基波的相位关系都是影响这个周期量的重要因素。
通俗地说,基波频率是50Hz,那末谐波就是频率为100Hz、150Hz、200Hz…N×50Hz的正弦波。
1.2 谐波治理的有关标准变频器谐波治理应注意下面几个标准,抗干扰标准:EN50082-1、EN50082-2,EN61800-3;辐射标准:EN5008l-1、EN5008l -2,EN61800-3;还有是IECl0003、IECl800-3(EN61800-3)、IEC555(EN60555)和IEEE519-1992。
变频器使用中的谐波干扰及抑制方法
路 中， 输入 电流的波形 为不规则 的矩形波， 波形按傅立叶级数分
解 为 基 波 和各 次 谐 波 ， 中 的高 次 谐 波将 干 扰 输 入供 电系统 。 其 在
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电晕处理装置 常见故 障处理
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摘要 介 绍 电晕 处理 装 置 主要 结 构 和 Ｘ作 原 理 ， － 以及 常 见 故 障 的处 理 方 法 电晕 处理 装 置 故障 处 理
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组成必须是 Ｌ Ｃ型 ， 吸收谐波和增大 电源或负载 的阻抗 ， 到抑 达
析， 变频器的高次谐波 电流通过输 出回路电缆向外辐射 ， 传递到 信号电缆 ， 引起干扰。
未再发生。
（） １生产过程中装置多次 自停 ， 空气流量开关 故障灯亮 ？ 检查 空气流量开关感应方向和插入深度正常 ，调整开关 灵
敏度 ， 障 依 旧 ， 时短 接 开 关 ， 障 消 除 由于 风 门 全开 ， 故 临 故 风机
确认 电极间隙和接地碳刷均正常 ，检查电极 、电极绝缘嗣 板、 高压线 、 高压接线端 ， 发现 电极 ２ 绝缘 围板有黑色堆积物质 ，
变频器谐波治理
变频器谐波治理一、引言随着工业自动化的不断发展，变频器作为一种重要的电力调节设备，已经广泛应用于各个领域。
然而，变频器在工作过程中会产生大量谐波污染，给电网和其他电气设备带来严重的影响。
因此，对于变频器谐波治理问题的研究和解决具有重要意义。
二、变频器谐波产生原因1. 变频器工作原理变频器是通过将交流电转换为直流电再通过逆变器将直流电转换为交流电实现对三相异步电动机的控制。
在这个过程中，逆变器输出的交流信号是由直流信号经过PWM（脉宽调制）技术转换而来的。
而PWM技术会产生高频谐波信号。
2. 变频器内部元件在变频器内部，存在大量的半导体元件和滤波元件。
这些元件在工作时也会产生谐波信号。
三、变频器谐波对电力系统和其他设备造成的影响1. 对电力系统造成的影响（1）降低功率因数：由于谐波信号包含有大量的高次谐波，这些高次谐波会导致电流和电压的相位差增大，从而降低了功率因数。
（2）增加损耗：谐波信号会导致变压器、电缆、电机等设备中的损耗增加，从而影响设备的寿命。
（3）造成电网振荡：谐波信号还会引起电网共振，产生振荡。
2. 对其他设备造成的影响（1）降低设备效率：谐波信号会对其他设备产生干扰，从而降低了其效率。
（2）导致故障：谐波信号还可能导致其他设备出现故障。
四、变频器谐波治理方法1. 滤波器法滤波器法是目前最常用的一种变频器谐波治理方法。
它通过在变频器输出端添加滤波器来滤除高次谐波。
根据不同的滤波方式，可以将其分为被动滤波和主动滤波两种。
2. 多级变频技术多级变频技术是一种新兴的变频器谐波治理方法。
它通过将单级逆变器改为多级逆变器，从而减小了逆变器输出的谐波信号。
3. 谐波抑制变频器谐波抑制变频器是一种新型的变频器谐波治理设备。
它通过在逆变器中添加额外的电路，从而实现对谐波信号的抑制。
4. 电网侧滤波法电网侧滤波法是一种将滤波器放置在电网侧而不是变频器输出端的方法。
它可以有效地减小电网共振和其他电气设备受到的干扰。
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器作为一种常见的电力设备，广泛应用于工业生产过程中。
然而，它也会产生一定的电磁干扰，对周围的电子设备和系统造成不良影响。
本文将详细介绍变频器产生的干扰原因、干扰类型以及解决方案。
二、干扰原因1. 高频谐波变频器工作时，由于非线性元件的存在，会产生高频谐波。
这些高频谐波会通过电源线、信号线以及空气传播，引起附近设备的故障或干扰。
2. 电磁辐射变频器内部的高频电流和高频电压会产生电磁辐射。
这些电磁辐射会通过空气传播，干扰附近的电子设备。
3. 地线干扰变频器的电源和信号线都需要接地，而地线的电位差可能会引起地线干扰。
地线干扰会通过共模电流的形式，干扰附近设备的正常工作。
三、干扰类型1. 电源线干扰变频器的高频谐波会通过电源线传播，引起附近设备的电源线干扰。
这种干扰表现为电源电压波动、电源电压失真等现象。
2. 信号线干扰变频器的高频电磁辐射会通过信号线传播，引起附近设备的信号线干扰。
这种干扰表现为信号失真、信号丢失等现象。
3. 地线干扰地线干扰主要通过共模电流的形式传播，干扰附近设备的正常工作。
这种干扰表现为设备工作不稳定、噪声增加等现象。
四、解决方案1. 滤波器的使用在变频器的输入端和输出端加装合适的滤波器，可以有效地抑制高频谐波和电磁辐射，减少干扰对周围设备的影响。
2. 电磁屏蔽在变频器的外壳上加装电磁屏蔽材料，可以有效地减少电磁辐射，降低干扰对周围设备的影响。
3. 优化接地系统合理设计变频器的接地系统，采用良好的接地方式，可以减少地线干扰的发生。
例如，使用大面积的接地铜板，减小接地电阻，提高接地效果。
4. 电缆布线合理布置变频器的电源线和信号线，避免与其他设备的线路交叉，减少干扰的传播。
5. 屏蔽电缆的使用在变频器的输入端和输出端使用屏蔽电缆，可以有效地减少信号线干扰。
6. 隔离变压器的使用在变频器的输入端和输出端加装隔离变压器，可以有效地隔离电源线干扰和信号线干扰。
谐波的产生、危害及治理办法
谐波的产生、危害及治理办法令狐采学谐波定义：从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
周期性波形的展开根据傅立叶级数的原理，周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。
其展开式中，常数表达的部分称之为直流分量，最小正周期等于原函数的周期的部分称之为基波或一次谐波，最小正周期的若干倍等于原函数的周期的部分称之为高次谐波。
因此高次谐波的频率必然也等于基波的频率的若干倍，基波频率3倍的波称之为三次谐波，基波频率5倍的波称之为五次谐波，以此类推。
不管几次谐波，他们都是正弦波。
谐波的危害：降低系统容量如变压器、断路器、电缆等加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备危害生产安全与稳定浪费电能等。
谐波的治理：有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
折叠产生原因在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。
用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析变频器（VFD）是一种用于控制电动机转速的装置，通过调整电源频率和电压来改变电机运行速度。
然而，变频器在使用过程中常常会产生谐波，导致电网负载不稳定，影响其他电气设备的正常运行。
本文将分析变频器谐波产生的原因，并介绍一些抑制谐波的方法。
1.变频器本身结构特点：变频器通过高频开关器件（如IGBT、MOSFET等）将直流电源转化为交流电源，在电流开关过程中会产生高频脉冲，这些脉冲会引起电压和电流的谐波。
2.非线性负载：变频器供电的电机通常是非线性负载，即电流与电压不成正比。
非线性负载会引起电流谐波的产生，进而导致电压谐波扩大。
3.电源系统结构：由于电源系统结构及其参数的限制，电源系统的阻抗不匹配可能导致变频器谐波产生。
例如，电容器、滤波器等元件的阻抗变化会引起电源谐波问题。
4.电源负载波动：当电源系统中的其他负载发生波动时，变频器的谐波也会受到影响。
电源负载波动会引起电压波动，进而导致变频器谐波的产生。
针对变频器谐波问题，可以采取以下几种抑制方法：1.安装滤波器：滤波器是一种能够滤除谐波信号的装置，通过调整滤波器的参数（如电容、电感等），可以有效地消除变频器产生的谐波。
2.采用三级变频器：三级变频器是一种设计更为复杂的变频器，通过增加线性输入级、非线性级和滤波级的结构，可以大大减小谐波的产生。
3.提高电压/电流质量监测和控制：通过使用高效的电源和电流控制技术，可以减小电压和电流的波动，从而减小谐波的产生。
4.加强电网监测和保护：定期检查电网的参数，确保电源系统的稳定运行，减小电压波动，从根本上减少变频器谐波产生。
5.优化变频器设计：改进变频器的硬件和软件设计，减小开关脉冲和非线性负载对谐波产生的影响。
总之，变频器谐波的产生主要是由于变频器本身结构特点、非线性负载、电源系统结构和电源负载波动等原因导致的。
为了抑制变频器谐波，可以采取安装滤波器、采用三级变频器、提高电压/电流质量监测和控制、加强电网监测和保护、优化变频器设计等方法。
变频器谐波的产生机理
实际上不限于变频器，晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等凡是在电源侧有整流回路的，都将产生因其非线性引起的高次谐波。
1、变频器输入端谐波产生机理
变频器的主电路一般为交一直一交组成，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。
在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，谐波次数通常为6n±1次高次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。
如果电源侧电抗充分小、换流重叠角“可以忽略，那么n次高次谐波为基波电流的1/n。
2、变频器输出端谐波产生机理
在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。
对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2-3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。
同样，输出回路电流信号也可分解为只含基波和其他各次谐波。
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变频器 阻抗 谐波
变频器阻抗谐波
变频器在运行过程中，需要对输入电源用大功率二极管整流（或晶体管/逆变模块）进行逆变，在其逆变过程中，在输入输出回路产生高次谐波。
这些谐波会带来一些危害，例如：- 干扰变频器本身和周围的计算机、通信设备等电器。
- 引起电动机发热，增加电动机的损耗和降低电动机的使用寿命。
因此，谐波治理不可忽视。
在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的，以减少传输过程中的电磁辐射。
变频器谐波的影响与抑制方法
试用表明 ，不带电抗器的谐波电流要 明显高于带电 抗器产生的谐波电流 。为了减少谐波污染造成的干
扰 ， 可在 变频器 的输 出回路安 装 噪声 滤波器 ， 还 并且
在变频器允许的情况下 ， 降低其载波频率 。另外 ， 在 大功率变频器中， 通常使用 ｌ 脉冲或 ｌ 脉冲整流 。 ２ ８
显著 的节能效果尤其 明显 。但是 ， 由于变频器逆变 电路 的开关特性 ， 对供电电源形成了一个典型的非
线 性 负载 ， 变频 器 在现场 通 常与其 它设 备 同时 运行 ，
谐 波 对继 电保 护 的影 响较 大 ，特 别是 对 于 电磁 式继 电器 来说 ，电力谐 波 常会 引起 继 电保 护 及 自动
且安装得又很近 ， 往往会造成一定的影 响。井下使 用的变频器 ， 谐波对瓦斯检测传感器 的影响较大 ， 以 至造成数据测量 、 传输的假值。因此 ， 以变频器为代
表 的 电力 电子装 置是公 用 电 网中最 主要 的谐 波源 之
一
装置的误动或拒动 ， 使其动作失去选择性 ， 并且可靠 性降低。 谐波容易造成 电力系统事故 ， 严重威胁着电
几方 面 ： ３１对 继 电保 护 的影响 ．
在矿山， 为了搞好节能减排的工作 ， 从地面到井
下 ，现 在 不少 电气设 备 上 已普遍 应 用 了变频 技 术 。
诸如高压 ６ Ｖ、 Ｋ 中压 ６０ ６ Ｖ和低压 ３０ ８ Ｖ系统的三相 异步电动机拖动场合都使用了变频调速。它与传统
的机械 调速 相 比 ， 变频 器调 速有 许 多优点 ， 别是 用 特
力 系统 的安 全运 行 。
３２增 加额 外 附加损 耗 ．
，
它对 电力 系统 中电能质 量有 着 重要 的影 响 。
供电系统谐波的产生原因和抑制方法
供电系统谐波的产生原因和抑制方法电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分，将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。
谐波对电气设备的正常工作有不利影响，因此，研究谐波的危害与抑制方法，对保证电网的电力质量十分必要。
（1）谐波是如何产生的？谐波来自于三个方面：一是发电设备产生的谐波；二是输配电系统产生的谐波；三是供电系统的电气设备（如变频器、电炉等）等产生的谐波，其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多，具体如下：1）晶闸管整流设备：由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。
晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥脉冲整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也含有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。
2）变频装置：变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的使用的增多，对电网造成的谐波也越来越多。
3）电弧炉、电石炉：由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。
其中主要是2～7次的谐波，平均可达基波的8%～20%，最大可达45%。
4）气体放电类电光源：荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
变频器谐波产生原理及消除措施
变频器谐波产生原理及消除措施作者：李庆泽来源：《科学与财富》2016年第27期摘要：变频器由于优越的调速性能、显著的节能效果及合适的价格，得到广泛的应用，但是变频器系统的谐波干扰和污染问题也带来了不可忽视的不良后果。
本文从谐波的概念入手，结合变频器的内部结构的相关知识，详细地分析了变频器谐波产生的原因及其危害，在此基础上提出了抑制谐波的常用方法。
关键词：变频器谐波危害抑制1、什么是变频器的谐波？变频器谐波是变频器运行过程中，需要对输入电源用大功率二极管整流（或晶体管/逆变模块）进行逆变，在其逆变过程中，在输入输出回路产生的高次谐波。
也就是说变频器在整流、逆变过程中，输入输出部分会产生大量的高次谐波。
变频器谐波对供电系统、负载及其它临近电器设备产生干扰。
根据傅立叶级数对谐波的分析，任何周期性变化的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波整数倍数的谐波的正弦波分量。
变频器谐波是一个周期量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，变频器谐波的幅值大小和谐波相对于基波的相位关系都是影响这个周期量的重要因素。
通俗地说，基波频率是50HZ，那末谐波就是频率为100HZ、150HZ...N*50HZ的正弦波。
2、产生机理：实际上不限于变频器，凡是在电源侧有整流回路的，都将产生因其非线性引起的高次谐波。
2.1、变频器输入端谐波产生机理变频器的主电路一般为交一直一交组成，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。
在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，谐波次数通常为6n±1次高次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。
2.2变频器输出端谐波产生机理在逆变输出回路中，输出电压和电流均有谐波。
对于PWM控制的变频器，只要是电压型变频器，不管是何种PWM控制，其输出电压波形为矩形波。
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变频器谐波的产生与抑制
∙时间：07-08-08 09:21:35 来源：进入论坛
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本文从变频器的内部结构入手，分析了变频器谐波产生的原因和危害，在此基础上提出了抑制谐波常用方法。
1：前言
采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多的应用，但它的非线性，冲击性用电的工作方式，带来的干扰问题亦倍受关注。
对于一台变频器来讲，它的输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端的谐波会通过输入电源线对公用电网产生影响。
什么是谐波
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶（M.Fourier）分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。
谐波可以区分为偶次谐波与奇次谐波，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为100Hz，3次谐波则是150Hz。
一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。
谐波定义示意图如图1所示。
一、谐波的产生
从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流，没有中间的直流环节。
它的每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联的可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换，在负荷上就获得了交变输出的电压U0,U0的幅值决定于各整流装置的控制角，频率决定于两组整流装置的切换频率。
目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频有三种不同的结构形式：（1）用可控整流器变压，用逆变器变频，调压和调频分别是在两个环节上进行，两者要在控制电路上协调配合。
（2）用不控整流器整流斩波器变压、逆变器变频，这种变频器整流环节用斩波器，用脉宽调压（3）用不控整流器整流，PWM逆变器同时变频，这种变频器只有采用可控关断的全控式器件（如IGBT等）输出波形才会非常逼真的正弦波。
无论是哪一种的变频器，都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件，不管采用哪种整流方式，变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流，这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上，使电压发生畸变，经傅里叶分析可知，这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
二、谐波的危害
一般来讲，变频器对容量大的电力系统影响不是十分明显，但是对于系统容量小的系统，谐波产生的干扰就不可忽视，它对公用电网是一种污染，客观的存在对公用电网和其它系统的危害大致有：
（1）谐波使公用电网的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用率，大量的三次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。
（2）谐波影响各种电气元件的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪音和过电流，使电容器、电缆等设备过热，绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
（3）谐波会引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述的危害大大的增加，甚至引起严重事故。
（4）谐波会对临近的通讯系统产生干扰，导致通讯质量降低，甚至信息的丢失，使通讯系统无法正常工作。
三、谐波的抑制
变频器方便、高效和巨大利益的同时，对电网注入了大量的谐波和无功功率，使电能质量不断的恶化。
另一方面，随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用，人们对公用电网的供电质量要求越来越高，许多国家和地区已经制定了各自的谐波标准。
我国也分别于1984年就及1993年分别通过了“电力系统谐波管理规定”和“GB/T—14549—93标准，用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。
抑制谐波的方法的基本思路有三，其一是装设谐波补偿装置来补偿谐波，其二是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为1，其三是在市电网络中采用适当的措施来抑制谐波，具体方法有以下几种：
（1）安装适当的电抗器
变频器的输入侧功率因数取决于装置内部的AC-DC变换电路系统，可利用并联功率因数教正DC电抗器，电源侧串联AC电抗器的方法，使进线电流的THDV大约降低30%-50%，是不加电抗器谐波电流的一半左右。
（2）装设有源电力滤波器
除传统的LC调试滤波器目前还在应用外，目前谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。
它串联或是并联于主电路中，实时从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等，方向想反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。
这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，其特性不受系统的影响，无谐波放大的危险，因而倍受关注，在日本等国已获得广泛应用。
（3）采用多相脉冲整流
在条件允许或是要求谐波限制在比较小的情况下，可采用多相整流的方法。
12相脉冲整流THDV大约为10%-15%，18相脉冲整流的THDV约为3%-8%，满足国际标准的要求。
缺点是需要专用变压器，不利于设备的改造，价格较高。
（4）使用滤波模块组件
目前市场上有很多专门用于抗传导干扰的滤波模件或组件。
这些滤波器具有较强的干扰能力，同时还具有防用电器本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能，对各类用电设备有很多好处。
（5）开发新型的变流器
大容量的变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术。
几千瓦到几百千瓦的高功率因数整流器主要采用PWM逆变器可构成四象限交流调速用变频器。
这种变频器不但输出电压、电流为正弦波，输入电流也为正弦波，且功率因数为1，还可以实现能量的双向传递，代表了这一技术的发展方向。
（6）选用D-YN11接线组别的三相配电变压器
三相变压器中把高压侧绕组接成三角形，低压绕组为星型且中性点和“11”连接以保证相电动势接近于正弦形，从而避免相电动势波形畸变的影响。
此时，由地区低压电网供电的220V负荷，线路电流不会超过30A，可用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线供电。
减少或削弱变频器的方法还有：
（1）在变频器与电动机之间增加交流电抗器，以减少传输过程中的电磁辐射。
（2）使用具有间隔层的变压器，可以将绝大部分的传导干扰隔离在变压器之前（3）采用具有一定消除高频干扰的双积分A/D转换器、
（4）选用具有开关电源的仪表等低压电器
（5）信号线与动力线分开配线，尽量使用双绞线降低共模干扰
（6）在使用单片机、PLC等为核心的控制系统中，在编制软件的时候适当增加对检测信号和输出控制部分的软件滤波，以增强系统自身的抗干扰能力。
四、结语
变频器的使用给人们带来了方便和巨大的利益，它必将更为普遍的使用。
但是由于它所特有的工作方式，给公用电网带来了一定的破坏，成为电网谐波
五.什么是变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
PFC就是“功率因数”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。
功率因数越高，说明电能的利用效率越高.
六. 软起动器与变频器的区分
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。
它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。
软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。
变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软
起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。
变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。