现有的整流器大都使用增加整流相数的方法来减少谐波含量，例如使用6相或者12相整流器。增加整流相数使整流器的复杂程度成倍提高，换向缺口增加，而高频的谐波成分依然存在，高频谐波成分对电力系统的危害是非常严重的。

　　构造一个由电感和电容串联而成的串联滤波器，选择电感与电容的值使其对工频基波频率形成串联谐振，从而形成只允许工频基波频率电流通过的串联带通滤波器。串联滤波器使用时串联连接在电源与负荷之间，因此这里串联滤波器的“串联”二字具有双重意思：一个意思表示电感与电容串联，另一个意思表示串联在电路中使用。

　　在三相电路中均接入串联滤波器，由于谐振于基波频率的串联带通滤波器对基波电流的阻抗很小，而对谐波电流的阻抗很大，于是只用一组滤波器就可以滤除所有频率的谐波。

　　由电感和电容串联构成的LC串联带通滤波器，具有一个串联谐振点，对于谐振点频率的电流具有极低的阻抗，对于偏离谐振点频率的电流，则阻抗增大，偏离的越多，阻抗越大。对于比谐振点频率高的电流成分，电感的阻抗为主，对于比谐振点频率低的电流成分，电容的阻抗为主。由于谐波成分通常比基波频率高，因此串联滤波器滤除谐波的工作主要由电感完成，电容的作用是抵消电感对工频基波的阻抗。

　　由于滤除谐波的作用主要由电感完成，因此电感量越大滤除谐波的效果越好。但是电感量越大则价格越高，损耗越大，从成本及损耗上去考虑问题则希望电感量越小越好。当电感的基波感抗小于负荷等效基波阻抗的50%时，不能实现良好的滤波效果(负荷等效基波阻抗就是负荷相电压有效值与相电流有效值的比值)。因此电感的基波感抗必须大于负荷等效基波阻抗的50%。

　　将上述的串联滤波器连接在电源与普通晶闸管整流器之间，就可以构成低谐波整流器，不论整流器的直流侧是电感性负荷还是电容性负荷都可以取得良好的滤波效果。

　　这种方法对直流侧为电容滤波的整流器效果最好，如果参数选择得恰当，可以得到畸变率小于3%，近乎完全正弦的电流波形。对直流侧为电感滤波的整流器效果稍差，在滤波电感为无穷大的情况下，如果参数选择得恰当，可以得到畸变率小于5%，顶宽为60度的最佳梯形电流波形。

　　对于带平波电抗器的拖动直流电机的整流器，由于直流电机通常等效为电容器与电阻的并联形式，因此可以取消直流侧的平波电抗器。

　　低谐波整流器的电流接近正弦波，晶闸管的导通角接近180度，三相电流接近连续状态。也就是说，在任一时刻三相都有电流流通。为了保证整流器的最大输出电压，晶闸管的最小触发角应该调整至相电压的过零点处，这样当整流器工作在最小触发角时，可以获得足够的直流输出电压，并且电流与电压基本同相位，功率因数接近1。如果最小触发角仍维持在线电压的过零点处，则最高输出电压会降低。当整流器工作在最小触发角时，不能获得足够的直流输出电压，并且电流会滞后电压30度，功率因数也因此降低。

　　可能有人会说：晶闸管的最小触发角在相电压的过零点处根本无法实现换向，例如在A相电压的过零点处，C相电压大于A相电压，因此A相的正向晶闸管不可能被触发。实际上，由于串联滤波器中有串联电容器，并且电容器上的电压与电源电压相当，因此判断晶闸管是否能够触发要根据电源电压与电容器电压的叠加值来判断。实际上电源电压与电容器电压叠加以后的值比电源电压的相位超前，超前的角度与电容器的工作电压值有关，如果电容器的工作电压与电源相电压相等，那么叠加后的相位就比电源相电压的相位超前45度，因此晶闸管的换向完全没有问题。

　　由于三相电流接近连续，因此晶闸管的换向过程接近60度。我们知道，在晶闸管的换向过程中，与换向晶闸管连接的两相处于短路状态，因此晶闸管输入端的电压波形变成严重非正弦。正是这种严重非正弦的电压波形导致晶闸管整流器产生接近正弦的电流波形。为了保证整流器的控制电路正常工作，应该将控制电路的电源改接至串联滤波器之前。

　　当串联滤波器的参数设计有误差时，可能会出现晶闸管换向失败的现象，对于新设计的低谐波整流器，应该使用宽脉冲或者多脉冲来触发晶闸管，保证换向可靠。

　　低谐波整流器使自身产生的谐波电流减小，相当于使污染源产生的污染减小，是治本的手段。而常用的并联滤波器并不能减小整流器产生的谐波，只是为谐波电流提供一个低阻抗的通道，避免谐波电流污染系统，相当于先污染再治理的方式，是治标的手段。不但如此，由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使整流器产生更大的谐波电流。

　　低谐波整流器含有的少量谐波电流以5次谐波为主，高频谐波衰减非常快，因此高频谐波几乎没有，并且没有换向缺口。

　　当触发角后移，整流器的输出电流下降时，低谐波整流器的谐波电流畸变率会增高，但并不意味着谐波电流总量增加，实际的谐波电流总量差不多是恒定值。也就是说：如果输出电流为100A时，谐波电流总量为5A，谐波畸变率为5%，那么输出电流为50A时，谐波电流总量仍然是5A，而谐波畸变率为10%。

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