麥道90機載變速恒頻發電系統的諧波分析
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圖4三相變壓器的結構示意圖
1.19003a－1.37412=0
a=1.37412/1.19003=1.1546936
即當a=1.1546936時，就可以消除2KN±5組諧波，也即消除5.7.17.19.29.31.41.43.53.55…次諧波。此時的波形如圖示2（b）所示。
將a=1.1546936代入方程式（1）即可得到基波與各次諧波幅值的方程式的：
將n=1.3.5.7…代入上式，即可算出基波與各次諧波的幅值。
其中基波幅值等于
同樣用諧波幅值與基波幅值之比UAm(n)/UAm(1)來表示階梯波中各次諧波的含量時，可以把n=1.3.5.7…代入方程式（4），即可算出a=1.1546936時各次諧波的含量如表中a=1.1546936一欄中的UAm(n)/UAm(1)數值所示。
對比表達式中a=1和a=1.1546936時的諧波含量可知：
（1）無論是a=1還是a=1.1546936，都能消除零序諧波，這時因為零序諧波的消除與a的取值無關，而是與疊加和接線方式有關。
（2）當a=1.1546936時，可以使正序與逆序諧波中的5.7.17.19.29.31.41.43.53…次諧波被消除，進一步減少了階梯波中的諧波含量。
（3)當a=1.1546936時，11、13、23、25、35、37、47、49…次諧波，保持a=1時的諧波含量不變。
這就說明：a=1.1546936比a=1可以減少更多的諧波含量。所以a=1.1546936比a=1具有更好的消除諧波效果。因此階梯波的階差相對值取：1.1546936、1、1、1.1546936/2、1.1546936/2比取1、1、1、1/2、1/2要好的多。這就是我建議改進的原因。
3結論
（1）比例系數a取1.1546936比a取1具有更好的消除諧波效果，它可以使正序和逆序諧波中的5、7、17、19、29、31、41、43、53…次諧波完全被消除，進一步減少了諧波含量，特別是消除了5、7次低次諧波更具實用意義。對于11、13、23、25、35、37、47、49…次諧波，則保持與a=1時的諧波含量不變。這就是說a=1.1546936比a=1可以減少更多的諧波含量。
表1
| MD90所用方案a=1 | 建議改進方案a=1546936 | ||
|---|---|---|---|
| n | UAm(n)/UAm(1) | UAm(n)/UAm(1) | |
| 1 | 1.00000 | 1 | 1.00000 |
| 3 | 0 | 3 | 0 |
| 5 | 0.01149 | 5 | 0 |
| 7 | 0.00630 | 7 | 0 |
| 9 | 0 | 9 | 0 |
| 11 | 0.01197 | 11 | 0.01197 |
| 13 | 0.01013 | 13 | 0.01013 |
| 15 | 0 | 15 | 0 |
| 17 | 0.00259 | 17 | 0 |
| 19 | 0.00302 | 19 | 0 |
| 21 | 0 | 21 | 0 |
| 23 | 0.04348 | 23 | 0.04348 |
| 25 | 0.04000 | 25 | 0.04000 |
| 27 | 0 | 27 | 0 |
| 29 | 0.00198 | 29 | 0 |
| 31 | 0.00142 | 31 | 0 |
| 33 | 0 | 33 | 0 |
| 35 | 0.00376 | 35 | 0.00376 |
| 37 | 0.00356 | 37 | 0.00356 |
| 39 | 0 | 39 | 0 |
| 41 | 0.00108 | 41 | 0 |
| 43 | 0.00103 | 43 | 0 |
| 45 | 0 | 45 | 0 |
| 47 | 0.02128 | 47 | 0.02128 |
| 49 | 0.02041 | 49 | 0.02041 |
| 51 | 0 | 51 | 0 |
| 53 | 0.00108 | 53 | 0 |
| 55 | 0.00080 | 55 | 0 |
（2）將a=1改成a=1.1546936只需把輸出接成“Y”形的逆變器所聯接的變壓器初級繞組，由WY=W△/1.5改成為WY=W△/1.7320404即可。
（3）零序諧波的消除與a的取值無關，只取決于疊加和接線方式。
（4）MD90VSCF輸出變壓器是三相變壓器，其結構如圖4所示，每一鐵芯柱上有五個繞組，即四個初級繞組和一個次級繞組，當a=1時WY=W△/1.5，當a=1.1546936時WY=W△/1.7320404。
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