¿Por qué los armónicos de orden inferior (3er) son más peligrosos que los armónicos de orden superior (5,7 …)?

Los armónicos son corrientes / voltajes que operan a una frecuencia que es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental.
Entonces, dada una forma de onda fundamental de 50Hz, esto significa que una frecuencia de segundo armónico sería de 100Hz (2 x 50Hz), un tercer armónico sería de 150Hz (3 x 50Hz), un quinto a 250Hz, un séptimo a 350Hz y así sucesivamente. Del mismo modo, dada una forma de onda fundamental de 60Hz, las frecuencias armónicas 2da, 3ra, 4ta y 5ta serían a 120Hz, 180Hz, 240Hz y 300Hz respectivamente.

En otras palabras, podemos decir que los “armónicos” son múltiplos de la frecuencia fundamental y, por lo tanto, se pueden expresar como: 2ƒ, 3ƒ, 4ƒ, etc.

Si la frecuencia fundamental se da como; E = Vmax (2 (Pie) ft), los valores de los armónicos se darán como:

Para un segundo armónico:
E2 = V2max (2 × 2 (Pie) ft) = V2max (4 (Pie) ft), = V2max (2wt)

  • Los armónicos generalmente se clasifican por su nombre y frecuencia, por ejemplo, un segundo armónico de la frecuencia fundamental a 100 Hz, y también por su secuencia.
  • La secuencia armónica se refiere a la rotación fasorial de los voltajes y corrientes armónicas con respecto a la forma de onda fundamental en un sistema equilibrado trifásico de 4 hilos.
  • Un armónico de secuencia positiva (4º, 7º, 10º,…) rotaría en la misma dirección (hacia adelante) que la frecuencia fundamental.
  • Donde como una secuencia negativa, el armónico (2º, 5º, 8º,…) gira en la dirección opuesta (inversa) de la frecuencia fundamental.
  • En general, los armónicos de secuencia positiva no son deseables porque son responsables del sobrecalentamiento de conductores, líneas eléctricas y transformadores debido a la adición de las formas de onda.
  • Los armónicos de secuencia negativa, por otro lado, circulan entre las fases creando problemas adicionales con los motores, ya que la rotación opuesta del fasor debilita el campo magnético giratorio que requieren los motores, y especialmente los motores de inducción, haciendo que produzcan menos par mecánico.
  • Otro conjunto de armónicos especiales llamados “triples” (múltiplo de tres) tienen una secuencia rotacional cero. Los triples son múltiplos del tercer armónico (tercero, sexto, noveno, …), etc., de ahí su nombre, y por lo tanto se desplazan en cero grados. Los armónicos de secuencia cero circulan entre la fase y neutro o tierra.

Los armónicos de orden inferior son más preocupantes que los armónicos de orden superior. Los armónicos por defecto se refieren a los armónicos actuales. La impedancia del dispositivo o circuito es principalmente inductiva y, por lo tanto, es igual a R + jwL, donde w = 2 * pi * f. Por lo tanto, se puede observar de la ecuación que la impedancia ofrecida es directamente proporcional a la frecuencia. La frecuencia del tercer orden es 3w, el quinto orden es 5w … Por lo tanto, a medida que aumenta el orden de los armónicos, aumenta la impedancia que se les ofrece y, por lo tanto, son de menor magnitud en comparación con los armónicos de orden inferior. Por lo tanto, la impedancia del dispositivo o del circuito en sí bloquea los armónicos de orden superior. Por lo tanto, los filtros están diseñados principalmente para armónicos de orden inferior.

  1. Por una simple razón de que a medida que aumenta el orden de los armónicos, su amplitud y, por lo tanto, el contenido de energía sigue disminuyendo.
  2. Los armónicos triples (especialmente el tercero) requieren una mayor preocupación, ya que el ángulo de fase entre ellos (el tercer armónico correspondiente a cada fase) es 0, y causan problemas en los transformadores.

Más los armónicos menos el efecto de ellos. El aumento en orden provoca una disminución en la magnitud

Tendría que ver la pregunta en contexto para estar seguro, pero creo que la respuesta es que casi siempre hay mucha más energía en el tercer armónico que en los armónicos superiores.