Harmonischen zijn componenten in een golfvorm waarvan de frequentie een geheel veelvoud is van de grondgolf. Voor stroomomvormers Harmonische controle is een belangrijk aspect om de kwaliteit van de AC-uitgangsgolfvorm te garanderen.
Oorzaken van het genereren van harmonischen: Tijdens de werking van de omvormer zal het schakelen van schakelapparaten ervoor zorgen dat de uitgangsgolfvorm harmonischen met verschillende frequenties bevat. Deze harmonischen kunnen interferentie veroorzaken bij aangesloten belastingapparatuur en voedingssystemen, dus harmonische controle is vereist om deze nadelige effecten te verminderen of te elimineren.
Pulsbreedtemodulatie (PWM): Pulsbreedtemodulatie is een primair middel voor harmonische controle. Door de aan-uit-tijdverhouding van het schakelapparaat aan te passen, kan pulsbreedtemodulatie de harmonische inhoud van de uitgangsgolfvorm effectief regelen. De omvormer genereert een pulssignaal en regelt de grootte van de harmonischen in de uitgangsgolfvorm door de breedte van de puls te veranderen.
Omvormer met meerdere niveaus: Traditionele omvormers gebruiken meestal een structuur met twee niveaus, dat wil zeggen dat het niveau van de uitgangsgolfvorm alleen hoog of laag kan zijn. Omvormers met meerdere niveaus gebruiken echter meer niveaus en kunnen de harmonische inhoud verminderen door extra niveaus in de uitgangsgolfvorm te introduceren. Deze technologieën op meerdere niveaus omvatten PWM op meerdere niveaus en pulsbreedtemodulatietechnologie op meerdere niveaus, die de uitgangsgolfvorm nauwkeuriger kunnen regelen.
Filterontwerp: Harmonische controle kan ook worden bereikt door harmonische filters te gebruiken aan de uitgang van de omvormer. Deze filters zijn doorgaans LC-filters die selectief specifieke harmonische componenten uit de uitgangsgolfvorm verwijderen. Het filterontwerp moet zorgvuldig worden afgestemd op de bedrijfsfrequentie en belastingsvereisten van de omvormer om een effectieve reductie van harmonischen te garanderen.
Harmonische monitoring en feedback: Geavanceerde stroomomvormersystemen zijn vaak uitgerust met mogelijkheden voor harmonische monitoring en feedbackcontrole. Door de feitelijke harmonische inhoud van de uitgangsgolfvorm te monitoren, kan het systeem de pulsbreedtemodulatie en andere parameters indien nodig aanpassen om de harmonische niveaus in realtime te regelen. Dit gesloten regelsysteem helpt zich aan te passen aan verschillende belastingen en werkomstandigheden en de stabiliteit van de uitgangsgolfvorm te behouden.
Minimale verliescontrole: Harmonische controle moet ook rekening houden met het verlies van de omvormer zelf. Bij het ontwerpen van een omvormer moeten ingenieurs een balans vinden die de harmonischen kan beheersen en tegelijkertijd de energieverliezen in de omvormer zelf kan minimaliseren. Dit omvat het optimaliseren van de selectie van schakelapparaten, het verminderen van de schakelfrequentie en het verbeteren van warmteafvoersystemen.
