Armónicos (energía eléctrica)
En un sistema de energía eléctrica , un armónico de una forma de onda de voltaje o corriente es una onda sinusoidal cuya frecuencia es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental . Las frecuencias armónicas se producen por la acción de cargas no lineales como rectificadores , iluminación de descarga o máquinas eléctricas saturadas . Son una causa frecuente de problemas de calidad de la energía y pueden resultar en un aumento del calentamiento del equipo y de los conductores, fallas de encendido en los variadores de velocidad y pulsaciones de par en motores y generadores.
Los armónicos generalmente se clasifican según dos criterios diferentes: el tipo de señal (voltaje o corriente) y el orden del armónico (par, impar, triples o no triples impares); en un sistema trifásico, se pueden clasificar según su secuencia de fase (positiva, negativa, cero).
En un sistema de energía de corriente alterna normal , la corriente varía sinusoidalmente a una frecuencia específica, generalmente 50 o 60 hercios . Cuando una carga eléctrica lineal invariante en el tiempo se conecta al sistema, consume una corriente sinusoidal a la misma frecuencia que el voltaje (aunque generalmente no está en fase con el voltaje). [1] : 2
Los armónicos de corriente son causados por cargas no lineales. Cuando una carga no lineal, como un rectificador, está conectada al sistema, consume una corriente que no es necesariamente sinusoidal. La distorsión de la forma de onda actual puede ser bastante compleja, dependiendo del tipo de carga y su interacción con otros componentes del sistema. Independientemente de cuán compleja se vuelva la forma de onda actual, la transformada en serie de Fourier permite deconstruir la forma de onda compleja en una serie de sinusoides simples, que comienzan en la frecuencia fundamental del sistema de potencia y ocurren en múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.
En los sistemas de potencia , los armónicos se definen como múltiplos enteros positivos de la frecuencia fundamental. Por tanto, el tercer armónico es el tercer múltiplo de la frecuencia fundamental.
Los armónicos en los sistemas de potencia se generan mediante cargas no lineales. Los dispositivos semiconductores como transistores, IGBT, MOSFET, diodos, etc. son cargas no lineales. Otros ejemplos de cargas no lineales incluyen equipos de oficina comunes como computadoras e impresoras, iluminación fluorescente, cargadores de batería y también variadores de velocidad. Los motores eléctricos normalmente no contribuyen significativamente a la generación de armónicos. Sin embargo, tanto los motores como los transformadores crearán armónicos cuando estén saturados o con exceso de flujo.
