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