¿Qué son los armónicos y cómo se generan en un circuito?

Los armónicos son múltiplos integrales de la frecuencia de potencia fundamental (50/60 Hz). Básicamente se clasifican como a) armónicos impares b) armónicos pares

Armónicos impares: armónicos que tienen un orden de 3,5,7 …

Armónicos pares: armónicos que tienen un orden de 2,4,6 …

Los armónicos son causados por cargas no lineales, es decir, cargas que extraen una corriente no sinusoidal de una fuente de voltaje sinusoidal.

Se representan matemáticamente de la siguiente manera:

Causas de los armónicos:

Cargas no lineales como

  • unidades de velocidad ajustable
  • hornos de arco eléctrico,
  • compensadores VAR estáticos,
  • Inversores, convertidores DC
  • fuentes de alimentación conmutadas, y
  • Accionamientos de motores de CA o CC

Los armónicos son una distorsión de la forma de onda de corriente eléctrica normal, generalmente transmitida por cargas no lineales. Las fuentes de alimentación conmutadas (SMPS), motores y variadores de velocidad variable, fotocopiadoras, computadoras personales, impresoras láser, máquinas de fax, cargadores de baterías y UPS son ejemplos de cargas no lineales.

En términos técnicos, los armónicos son corrientes o voltajes con frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia fundamental. Si la frecuencia de potencia fundamental es 60 Hz, entonces el segundo armónico es 120 Hz, el tercero es 180 Hz, etc. (ver Figura). Cuando las frecuencias armónicas son frecuentes, los paneles de energía eléctrica y los transformadores se vuelven mecánicamente resonantes a los campos magnéticos generados por los armónicos de frecuencias más altas. Cuando esto sucede, el panel de potencia o transformador vibra y emite un zumbido para las diferentes frecuencias armónicas. Las frecuencias armónicas del 3 al 25 son el rango más común de frecuencias medidas en los sistemas de distribución eléctrica.

-Distorsión armónica de la forma de onda de corriente eléctrica.