Sóng hài là các thành phần trong dạng sóng có tần số là bội số nguyên của sóng cơ bản. Vì biến tần điện , điều khiển hài hòa là một khía cạnh quan trọng để đảm bảo chất lượng của dạng sóng AC đầu ra.
Nguyên nhân tạo ra sóng hài: Trong quá trình vận hành biến tần nguồn, việc chuyển mạch các thiết bị chuyển mạch sẽ khiến dạng sóng đầu ra chứa các sóng hài có tần số khác nhau. Những sóng hài này có thể gây nhiễu cho thiết bị tải và hệ thống điện được kết nối, do đó cần phải điều khiển sóng hài để giảm hoặc loại bỏ những tác động bất lợi này.
Điều chế độ rộng xung (PWM): Điều chế độ rộng xung là phương tiện chính để điều khiển sóng hài. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ thời gian bật tắt của thiết bị chuyển mạch, điều chế độ rộng xung có thể kiểm soát hiệu quả nội dung hài của dạng sóng đầu ra. Biến tần tạo ra tín hiệu xung và kiểm soát kích thước của sóng hài ở dạng sóng đầu ra bằng cách thay đổi độ rộng của xung.
Biến tần đa cấp: Biến tần truyền thống thường áp dụng cấu trúc hai cấp, nghĩa là mức của dạng sóng đầu ra chỉ có thể cao hoặc thấp. Tuy nhiên, bộ biến tần đa cấp sử dụng nhiều mức hơn và có thể giảm hàm lượng sóng hài bằng cách đưa các mức bổ sung vào dạng sóng đầu ra. Các công nghệ đa cấp này bao gồm công nghệ điều chế độ rộng xung đa cấp và điều chế độ rộng xung đa cấp, có thể điều khiển dạng sóng đầu ra tinh tế hơn.
Thiết kế bộ lọc: Điều khiển sóng hài cũng có thể đạt được bằng cách sử dụng các bộ lọc sóng hài ở đầu ra của biến tần. Các bộ lọc này thường là các bộ lọc LC loại bỏ có chọn lọc các thành phần sóng hài cụ thể khỏi dạng sóng đầu ra. Thiết kế bộ lọc cần phải được kết hợp cẩn thận với tần số hoạt động và yêu cầu tải của biến tần để đảm bảo giảm sóng hài một cách hiệu quả.
Giám sát và phản hồi hài hòa: Các hệ thống biến tần nguồn tiên tiến thường được trang bị khả năng giám sát và điều khiển phản hồi hài hòa. Bằng cách giám sát nội dung hài thực tế của dạng sóng đầu ra, hệ thống có thể điều chỉnh điều chế độ rộng xung và các thông số khác nếu cần để kiểm soát mức hài trong thời gian thực. Hệ thống điều khiển vòng kín này giúp thích ứng với các tải và điều kiện làm việc khác nhau và duy trì sự ổn định của dạng sóng đầu ra.
Kiểm soát tổn thất tối thiểu: Kiểm soát sóng hài cũng cần xem xét đến tổn thất của chính biến tần. Khi thiết kế biến tần, các kỹ sư cần tìm ra sự cân bằng có thể kiểm soát sóng hài đồng thời giảm thiểu tổn thất năng lượng trong chính biến tần. Điều này liên quan đến việc tối ưu hóa việc lựa chọn thiết bị chuyển mạch, giảm tần số chuyển mạch và cải thiện hệ thống tản nhiệt.
