一、变频器的分类
变频器是工业调速领域中应用最广泛的设备之一，它将工频50HZ变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行。
变频器可分为直接变频和间接变频两大类
直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流，没有中间环节。它的每相都是一个两相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电压，其幅值决定于各整流装置的控制角，频率决定于两相整流装置的切换频率。
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换成可控频率的交流。变频器完成交-直-交变换，由整流电路、逆变电路、控制电路组成。间接变频器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|滨州变频器维修、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(脉冲宽度调制)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(加绝缘栅双极晶休管IGBT等)输出波形才会非常逼真的正弦波。
二、为什么变频器会产生谐波？
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；变频器谐波对供电系统、负载及其他邻近电气设备产生干扰。
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、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。
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，经傅里叶级数分析可知，这种非周期正弦波电流是由频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
变频器产生谐波的机理，就是因为变频器的非线性，包括整流和逆变两个环节。举个简单的例子，我们平时所见的溪流，如果没有风，水底是平坦的，那么，就不会有波浪，不会有涟漪。这是因为水所流经的区域，是线性关系的。正是因为有风、水底不够平坦这些非线性条件的存在，导致了波浪和涟漪的产生。
三、变频器谐波的危害
连接变频器的电源系统往往有并联有电力电容器、发电机、变压器、电动机等负载，变频器产生的高次谐波电流按着各自的阻抗分配到电源系统和并联负载，变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的，主要表现在以下几个方面：
1、变频器谐波降低电力设备的使用寿命。如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损，使其温度上升，影响绝缘能力，并造成容量裕度减小，同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
2、变频器谐波影响各种电气元件的正常工作。变频器输出谐波对电动机的影响有：电机附加发热使电机额外升温；产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率，破坏绝缘。
3、变频器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。
4、变频器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。
5、其他危害。变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作，并使仪表和电能计量出现较大误差；变频器谐波对其他系统及电力用户危害也很大：如对附近的通信系统产生干扰，轻者出现噪声，降低通信质量，重者丢失信息，使通信系统无法正常工作 ，变频器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。。
四、谐波的处理方法
为了消除谐波，主要采用以下对策：
1、增加变频器供电电源内阴抗。通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小，内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大，则内阻抗值相对越小，谐波含量越大。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。
2、安装电抗器。安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧或变频器的直流侧安装电抗器或同时安装，可抑制谐波电流。
3、变压器多相运行。通常变频器的整流部分是6脉波整流器，所以产生的谐波较大，应用变压器的多相运行，如使相位角互差30°的Y-Δ、Δ-Δ组合的2台变压器构成相当于12脉波整流器，则可减小谐波电流，起到谐波抑制作用。
4、调节变频器的载波比。提高变频器载波比，可有效抑制低次谐波。
5、应用滤波器（如EMI电源滤波器、有源滤波器、无源滤波器等）。滤波器可检测变频器谐波电流的幅值和相位，并产生与谐波电流幅值相同、相位相反的电流，从而有效地吸收和消除谐波电流。
6、加装无功功率静止型无功补偿装置。 对于大型冲击性负荷，以获得补偿负荷快速变动的无功需求，改善功率因数，滤除系统谐波，减少向系统注入谐波电流，稳定母线电压，降低三相电压不平衡度，提高供电系统承受谐波能力。而其中以自饱和电抗型SR型的效果最好，其电子元件少，可靠性高，反应速度快，维护方便经济，且我国一般变压器厂均能制造。
7、变频器正确接地。正确的接地不仅可以有效地抑制系统的外部干扰，而且可以降低设备本身的外部干扰。变频器采用专用接地线，采用粗短线接地。与其它电气设备相邻的地线必须与逆变器接线分开，并采用短线，能有效抑制电流谐波对相邻设备的辐射干扰。
8、变频器的隔离、屏蔽、接地。将变频器系统的供电电源与其它设备的供电电源相互独立，或在变频器和其它用电设备的输入侧安装隔离变压器，切断谐波电流。或者将变频器放入铁箱内，铁箱外壳接地。同时变频器输出电源应尽量远离控制电缆敷设，不小于50mm间距，必须靠近敷设时尽量以正交角度跨越，必须平行敷设时尽量缩短平行段长度不超过1mm，输出电缆应穿钢管并将钢管作电气连通并可靠接地。