Несинусоидальность напряжения - искажение синусоидальной формы кривой напряжения.

Рис.2.3 Напряжение на зажимах нагрузки с вентильным преобразователем.

В связи с различными особенностями генерации, распространения по сетям и влияния на работу оборудования, различают чётные и нечётные гармонические составляющие, а также составляющие прямой последовательности (1, 4, 7 и т.д.), обратной последовательности (2, 5, 8 и т.д.) и нулевой последовательности (гармоники кратные трём).

С повышением частоты (номера гармонической составляющей) амплитуда гармоники снижается. ГОСТ 13109-97 требует оценивать весь ряд гармонических составляющих от 2-й до 40-й включительно.

Амплитуды и фазы высших гармоник токов зависят от углов коммутации и регулирования преобразователей. При ориентировочных расчётах можно пренебречь углом коммутации, и оценку высших гармоник приблизительно можно определить как:

. (2.10)

В амплитудных спектрах первичных токов могут присутствовать как канонические гармоники (5, 7, 11…), так и неканонические или анормальные (2, 3, 4, 6, 8…). Основной причиной анормальных гармоник является ассиметрия импульсов управления. Влияние анормальных гармоник на гармонический состав невелико и обычно учитывается с помощью поправочного коэффициента.

Всякую периодическую функцию можно представить тригонометрическим рядом Фурье:

, (2.11)

где А₀ - постоянная составляющая, ν - номер гармоники, a _ν , b _ν - коэффициенты ряда Фурье.

При ν=1 определяется гармоника, называемая основной. Остальные члены ряда называются высшими гармониками.

Коэффициенты ряда Фурье определяются по формулам:

 (2.12)

 (2.13)

Амплитуда ν-ой гармоники , а её начальная фаза  (2.14)

Степень несинусоидальности напряжения сети обычно характеризуют коэффициентом несинусоидальности напряжения, который представляет отношение действующего значения напряжений высших гармоник к напряжению первой гармоники:

, (2.15)

где U _{ν ,} U _{1 -} действующие значения напряжений ν-ой и 1-ой гармоник.