諧波是由吸收脈沖電流的非線性負(fù)載引起的，從而導(dǎo)致波形失真。諧波是導(dǎo)致電路元件過(guò)熱的電能質(zhì)量問(wèn)題的根源。諧波抑制變壓器用于減少配電系統(tǒng)中的諧波。
　　當(dāng)存在諧波時(shí)，線路上會(huì)出現(xiàn)失真的電壓和電流波形。必須分析失真波形以確定存在的諧波的類型和數(shù)量。當(dāng)存在諧波時(shí)，高次諧波與基波相加，產(chǎn)生合成波形。所得波形是由電能質(zhì)量分析儀測(cè)量的波形，并且可以包括不同的諧波。傅立葉分析用于分析波形。傅里葉分析有多種類型，但簡(jiǎn)單的概念是傅里葉變換。
　　傅里葉變換

　　必須使用傅里葉變換來(lái)分析所得波形，以了解存在的諧波。傅立葉變換是將基于時(shí)間的波形（如正弦波形）轉(zhuǎn)換為基于頻率的信息的數(shù)學(xué)方法。這相當(dāng)于將周期波形分解（分解）為一系列正弦波形，這些正弦波形可以加在一起以再現(xiàn)原始波形（見(jiàn)圖1）。傅立葉變換用于查找線路上諧波的頻率和幅度。電能質(zhì)量分析儀的輸出給出了每個(gè)諧波的相對(duì)幅度。

　　圖 1.傅里葉分析用于將失真波分解為其諧波分量。圖片由SALICRU提供
　　組合波形
　　來(lái)自不同負(fù)載的波形在兩條或多條電線在結(jié)點(diǎn)處匯合的任意點(diǎn)處組合在一起。這通常發(fā)生在變壓器內(nèi)繞組的連接點(diǎn)處或?yàn)閮蓚€(gè)或多個(gè)變壓器供電的公共總線處。
　　當(dāng)正弦波形組合時(shí)，它們相加，所得波形的值等于各個(gè)值之和。如果一個(gè)波形為正，另一個(gè)波形為負(fù)，并且兩者的數(shù)值相同，則稱它們抵消。如果兩個(gè)電流波形彼此完全異相，其中一個(gè)等于 +10 A，另一個(gè)等于 –10 A，則該瞬間產(chǎn)生的電流值為 0。
　　筆記
　　讓·巴蒂斯特·約瑟夫·傅里葉 (Jean Baptiste Joseph Fourier) 提出了傅里葉分析背后的思想。傅里葉分析采用時(shí)變信號(hào)（例如具有諧波的信號(hào)源），并將其轉(zhuǎn)換為構(gòu)成信號(hào)的頻率分量。

　　如果兩個(gè)電流波形彼此異相并且它們沒(méi)有完全抵消，則所得波形將具有非零值。當(dāng) SMPS 以脈沖形式汲取電流時(shí)，脈沖彼此分離。如果其中一個(gè)波形相對(duì)于另一個(gè)波形偏移 60°，并將波形相加，則原始波形的每個(gè)峰值都會(huì)有兩個(gè)峰值（見(jiàn)圖2）。這是在具有標(biāo)準(zhǔn) Delta-Wye 繞組或 Y 形 Z 字形繞組的變壓器中發(fā)生的波形偏移和重組類型。組合波形出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn) Delta-Y 形或 Y 形 Z 字形變壓器的線路側(cè)，該變壓器為單相、線路到中性線、非線性負(fù)載供電。這導(dǎo)致三重諧波的抵消。

　　圖 2.在接線點(diǎn)處組合時(shí)波形相加。60° 相移可消除三重諧波。

　　由 Delta-Wye 或 Y-Zigzag 變壓器創(chuàng)建的組合波形可以與具有適當(dāng)相移的其他兩個(gè)波形組合以創(chuàng)建新波形（見(jiàn)圖3）。該波形是除了通過(guò)初始相移消除的三重諧波之外還消除了 5 次、7 次、17 次和 19 次諧波的結(jié)果。這種額外的相移可以通過(guò)與 Y 形 Z 字形變壓器或 Delta Y 形變壓器并聯(lián)的 Delta Z 字形變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在變壓器對(duì)上游的電源母線處可以看到組合波形。

　　圖 3.進(jìn)一步的波形偏移用于消除高次諧波。
　　如果變壓器上的負(fù)載發(fā)生變化，波形就會(huì)失去平衡并且不會(huì)抵消?？梢栽O(shè)計(jì)額外的相移組合來(lái)消除更多諧波，但好處非常小。每次負(fù)載變化時(shí)都必須修改變壓器組。每當(dāng)計(jì)算機(jī)打開或關(guān)閉，或者變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。對(duì)于每次負(fù)載變化都要修改這種類型的變壓器組是不切實(shí)際的。