諧波治理連載2變頻器諧波電流的產生

變頻器工作時，之所以產生諧波電流，是因為變頻器輸入端的整流電路的阻抗不是一個定值，其阻抗隨著外加電壓的變化發生變化，這就導致整流器從電網吸取的電流不是正弦波電流。

單相整流器由整流橋和平滑電容構成。一般情況下，負載的電流由平滑電容供給，僅當正弦波的電壓高於平滑電容的電壓時，才會有電流流入電容和負載中，因此僅在電壓峰值處產生脈衝狀，這種脈衝狀電流中包含了豐富的諧波成分。同樣的道理，3相整流器也會產生諧波電流，但是這時對應每個波峰，不是一個脈衝電流，而是兩個脈衝電流。

無論單相整流器還是三相整流器，他們的電流波形都發生了畸變，不再是正弦波電流，因此包含了諧波成份。

產生諧波電流的負載稱為非線性負載，與之對應，不產生諧波電流的負載稱為線性負載。線性負載的阻抗不會隨著施加在其上麵的電壓發生變化。這時，流過負載的電流I＝U／R，這意味著電流I與電壓U是線性關係，線性負載由此得名。當電壓為正弦波時，流過線性負載的電流依然為正弦波電流，因此不會產生諧波電流成分。

理想的電阻、電感和電容都是線性負載。但是實際的電感可能是非線性負載，例如，帶有鐵芯的電感，其電感量隨著外加電壓而變化（隨之而來的是阻抗的變化），因此是非線性負載。變壓器產生諧波電流就是這個道理。

非線性負載的阻抗隨著施加在其上的電壓變化，這時流過它的電流與施加在它上麵的電壓不是線形關係，故稱其為非線性負載。對這樣的負載施加正弦波電壓時，流過負載的電流值不再是正弦波，其中包含了諧波成分。

帶平滑電容的整流器是*常見的非線性負載，它產生的諧波電流與電路結構有關。整流器從電網吸取脈衝電流，每個交流電周期整流出的脈衝數稱為這個整流器的脈數。例如，對於單相整流電路，每個周期輸出2個直流脈衝，因此稱為2脈整流器；對於3相整流電路，每個周期輸出6個脈衝，因此稱為6脈整流器。除此以外，還有12脈整流器、18脈整流器等。

總結：

變頻器的諧波電流是由變頻器整流器輸入電路導致的。不同脈數的整流器產生的諧波成分不同，3相6脈整流器產生的諧波電流以5次、7次、11次、13次為主。增加變頻器輸入整流器的脈數可以減小諧波電流。

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