本文变频器产生谐波的机理及影响主要介绍了变频器产生谐波机理的过程原因及变频器产生谐波对电动机的影响。三倍频电源发生器是依照国家标准《GB311-61》和原水电部1985年1月发布的《电气设备预防性试验规程》以及DL/T 848.4—2004标准而研发生产的测试测试仪。三倍频电源发生器广泛用于电力系统35-220kV等级串激式电压互感器的交流耐压试验，以考核互感器的主、从绝缘强度，同时三倍频电源发生器也可对电机及小型变压器的绕组进行感应试验,同时也可作为短时间运行的150Hz电源使用。中试控股生产的三倍频电源发生器具备操作简单、性能可靠的优点，三倍频电源发生器能很好地满足变压器、互感器感应耐压的需要。

变频器产生谐波机理

变频器是非线性设备，其主电路一般都采用交一直一交电压逆变方式，外部输入的380V50Hz工频电源，经三相桥式电路整流成直流电压，再电容滤波及大功率晶体管逆变为频率可变的交流电流输出，为需要调速的电动机提供频率可变的电源。根据电动机转速公式n=[(60f)/p]（l-s）可知，将输入频率可变的电流，即可实现电动机转速的调节。

变频器的整流回路是由大功率=极管组成电路，输入电流波形为不规则的矩形波，其波形按傅立叶级数进行分解，除了得到与电源基波频率相同的分量外，还有一系列大于电源基波频率分量的高次谐波。

谐波实际上是一种干扰量，系指x-个周期电气量的非正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。每个谐波都有不同的频率、幅值与相角，高次谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数，有偶次谐波与奇次谐波之分。一般讲奇次谐波造成危害比偶次谐波更大，在三相整流负载中出现谐波为3、5、7、11、13……次谐波。

同理，在逆变输出回路中，输出电流信号受载波信号调制而变成脉冲波形，其波形按傅立叶级数进行分解，也分得基波和各次谐波。据此，变频器运行中必然会产生高次谐波，当频率可变的并含有颇丰高次谐波交流输入配套电动机，必将对异步电动机造成不良的影响。

变频器产生谐波对电动机影响

异步电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点而得到广泛使用。对异步电动机拖动系统进行变频调速节能改造时，可不更换原电动机，而在电动机与电源之间串入相配套型号变频器，即可实现异步电动机转速的调节。但由于变频器是非线性设备，运行中必然会产生高次谐波而对电动机造成不良影响。

按常规设计的异步电动机，均设计在额定频率和额定电压下运行的，只有满足运行条件才能确保电动机轴上输出转矩、输出功率达到额定值。然而在变频调速工况下运行的电动机，其输入电流的频率是个变量，通过改变输入电流的频率即可实现异步电动机转速的调节。但由于输入电流频率的变化，故对电动机输出的轴功率会造成影响。所以对不同拖动系统电动机容量的选择上，应考虑这种影响而有一定的容量裕度。

通常使用中异步电动机，均在额定功率和允许温升条件下运行，其温升是不容易超过规定值。但在变频调速工况下运行的异步电动机，由于输入电流含有颇丰的高次谐波，因而会因谐波电流产生附加损耗。同时因谐波电流影响，而使输出轴功率有所下降，运行效率降低，温升增高等异常情况。异步电动机运行中，若发生温升增高必将导致线圈绝缘的挥发和降解加速，介电强度和体积电阻率下降，还会造成绝缘的炭化而丧失绝缘功能。

另外，谐波电流产生的附加磁场，相对于转轴是高速度旋转的，它产生的轴电势较高，会击穿轴承的油膜，使轴电流流过轴承而造成损害。

异步电动机的线圈间存在着分布电容，高次谐波电压输入时，使各线圈之间的电压分担不均匀，导致承担高电压线圈绝缘老化加速，从而使首匝线圈绝缘损伤。在变频调速拖动系统中，变频器输出电压的幅值是额定电压的3倍，再加上变频器电压变化率( du/dt)很高，它所引起的振荡使电动机线圈受到应力变得更大，导致线圈绝缘老化。在开关频率很高工况下，变频器和电动机之间连接电缆，若是长度过长时会产生驻波，将导致电动机端电压的升高，这种高电压也会加速线圈绝缘的老化，而影响电动机的使用寿命。