هارمونیک ها اجزایی در یک شکل موج هستند که فرکانس آن مضرب صحیح موج اصلی است. برای اینورترهای قدرت کنترل هارمونیک یک جنبه کلیدی برای اطمینان از کیفیت شکل موج AC خروجی است.
علل ایجاد هارمونیک: در حین کار اینورتر برق، سوئیچینگ دستگاه های سوئیچینگ باعث می شود شکل موج خروجی حاوی هارمونیک های فرکانس های مختلف باشد. این هارمونیک ها ممکن است باعث تداخل در تجهیزات بار متصل و سیستم های قدرت شوند، بنابراین کنترل هارمونیک برای کاهش یا حذف این اثرات نامطلوب مورد نیاز است.
مدولاسیون عرض پالس (PWM): مدولاسیون عرض پالس یک وسیله اصلی کنترل هارمونیک است. با تنظیم نسبت زمان روشن و خاموش دستگاه سوئیچینگ، مدولاسیون عرض پالس می تواند به طور موثر محتوای هارمونیک شکل موج خروجی را کنترل کند. اینورتر یک سیگنال پالس تولید می کند و با تغییر عرض پالس، اندازه هارمونیک ها را در شکل موج خروجی کنترل می کند.
اینورتر چند سطحی: اینورترهای سنتی معمولاً ساختار دو سطحی را اتخاذ می کنند، یعنی سطح شکل موج خروجی فقط می تواند بالا یا پایین باشد. با این حال، اینورترهای چند سطحی سطوح بیشتری را به کار می گیرند و می توانند با وارد کردن سطوح اضافی به شکل موج خروجی، محتوای هارمونیک را کاهش دهند. این فناوری‌های چند سطحی شامل PWM چند سطحی و فناوری مدولاسیون عرض پالس چند سطحی است که می‌تواند شکل موج خروجی را با دقت بیشتری کنترل کند.
طراحی فیلتر: کنترل هارمونیک را می توان با استفاده از فیلترهای هارمونیک در خروجی اینورتر نیز به دست آورد. این فیلترها معمولاً فیلترهای LC هستند که به طور انتخابی اجزای هارمونیک خاصی را از شکل موج خروجی حذف می کنند. طراحی فیلتر باید به دقت با فرکانس کاری و بار مورد نیاز اینورتر مطابقت داده شود تا کاهش موثر هارمونیک ها تضمین شود.
نظارت و بازخورد هارمونیک: سیستم های اینورتر قدرت پیشرفته اغلب به قابلیت های نظارت هارمونیک و کنترل بازخورد مجهز هستند. با نظارت بر محتوای هارمونیک واقعی شکل موج خروجی، سیستم می تواند مدولاسیون عرض پالس و سایر پارامترها را در صورت نیاز برای کنترل سطوح هارمونیک در زمان واقعی تنظیم کند. این سیستم کنترل حلقه بسته به انطباق با بارها و شرایط کاری مختلف و حفظ پایداری شکل موج خروجی کمک می کند.
کنترل حداقل تلفات: کنترل هارمونیک باید تلفات خود اینورتر را نیز در نظر بگیرد. هنگام طراحی یک اینورتر، مهندسان باید تعادلی پیدا کنند که بتواند هارمونیک ها را کنترل کند و در عین حال تلفات انرژی را در خود اینورتر به حداقل برساند. این شامل بهینه سازی انتخاب دستگاه های سوئیچینگ، کاهش فرکانس سوئیچینگ و بهبود سیستم های اتلاف حرارت است.
