变频器主电路一般为交-直-交拓扑结构：外部输入 380 V/50 Hz 工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压、经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可调交流电压。整流回路中输入电流波形为不规则矩形波、按傅立叶级数分解为基波与各次谐波，输入电流 5 次谐波可达 20%、7 次谐波可达 12%，较高输入谐波将对供电系统产生干扰。逆变器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：GTR 大功率逆变元件 PWM 载波频率 2～3 kHz、IGBT 大功率逆变元件 PWM 最高载频可达 15 kHz；输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波与其他各次谐波、高次谐波电流对负载直接干扰。高次谐波电流还通过电缆向空间辐射、干扰邻近电气设备。谐波传播途径是传导与辐射：解决传导干扰主要是在电路中把传导高频电流滤掉或隔离；解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰线路屏蔽。

（1）输入侧产生谐波机理：对变频器而言只要是电源侧有整流回路、都会产生因非线性引起的谐波。以三相桥整流电路为例，交流电网电压为正弦波、交流输入电流波形为方波，按傅氏级数可分解为基波与各次谐波、通常含有 6m±1（m=1，2，…）次谐波。单个基波与几个高次谐波组合在一起被称为谐波，如图5-3 所示。

图5-3 基波与高次谐波

（2）输出侧产生谐波机理：逆变输出回路中输出电压与输出电流均有谐波。变频器通过 CPU 产生 6 组脉宽可调 SPWM 波控制三相 6 组功率元件导通/关断、形成电压频率可调三相输出电压，其输出电压输出电流由 SPWM 波与三角载波交点产生、不是标准正弦波，如电压型变频器输出电压波形为方形波，用傅氏级数分解电压方波与电流正弦锯齿波可分析出含较强高次谐波成分。

对 PWM 控制变频器，只要是电压型变频器、无论是何种 PWM 控制、输出电压波形均为矩形波。其中谐波频率高低与调制频率有关：调制频率低（如 1～2 kHz）时高次谐波频率产生的电磁噪声（尖叫声）人耳能听到；调制频率高（如 IGBT 变频器可达 20 kHz）时电磁噪声人耳听不到、但高频信号确实客观存在。变频器输出电流信号也可分解为只含正弦波基波与其他高次谐波、高次谐波电流通过电缆向空间辐射、干扰邻近电气设备。