Harmonicas

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Harmônicas

Noções Básicas sobre Distorções Harmônicas
Introdução

A qualidade da energia tem sido alvo de muito interesse e
discussão e nos últimos anos. Cada vez mais, plantas
industriais tem descoberto que tem de lidar com o
problema da "energia suja". Esta é a expressão popular
usada para descrever uma grande variedade de
contaminações na corrente e na tensão elétrica.Distorção harmônica é um tipo específico de energia
suja, que é normalmente associada com a crescente
quantidade de acionamentos estáticos, fontes chaveadas e
outros dispositivos eletrônicos nas plantas industriais.

O que são harmônicas?

armônica.

Tecnicamente, uma harmônica é a componente de
uma onda periódica cuja freqüência é um múltiplo
inteiro da freqüência fundamental (no caso daenergia elétrica, de 60 Hz). A melhor maneira de
explicar isto é com a ilustração ao lado.
Nesta figura, vemos duas curvas: uma onda senoidal
normal, representando uma corrente de energia
"limpa", e outra onda menor, representando uma
harmônica.

Esta segunda onda menor representa
a harmônica de quinta ordem, o que
significa que sua freqüência é de 5 x
60 Hz, ou 300 Hz.

Na segundailustração, vemos como
ficaria a soma das duas curvas. Esta
curva resultante mostra bem a
distorção harmônica da curva de
tensão, que deixa de ser perfeitamente
senoidal na presença de harmônicas.

Harmônicas são um fenômeno contínuo, e não devem ser confundidas
com fenômenos de curta duração que duram apenas alguns ciclos.
Transientes, disturbações elétricas, picos de sobre-tensão esub-tensão
não são harmônicas. Estas perturbações no sistema podem
normalmente ser eliminadas com a aplicação de filtros de linha
(supressores de transientes). Entretanto, estes filtros de linha não
reduzem ou eliminam correntes e tensões harmônicas.

Quem causa as distorções harmônicas?

Os principais equipamentos causadores das harmônicas são:
inversores de frequência, variadores develocidade, acionamentos
tiristorizados, acionamentos em corrente contínua ou alternada,
retificadores, "drives", conversores eletrônicos de potência, fornos de
indução e a arco, "no-breaks" e máquinas de solda a arco.

A natureza e a magnitude das harmônicas geradas por cargas nãolineares dependem de cada carga especificamente, mas algumas
generalizações podem ser feitas:
As harmônicas que causamproblemas geralmente são as
harmônicas ímpares.
A magnitude da corrente harmônica diminui com o aumento da
frequência.

Quais são as consequências de altos níveis de distorções harmônicas?

Da mesma forma que a pressão alta pode causar
sérios problemas ao corpo humano, altos níveis de
harmônicas numa instalação elétrica podem causar
problemas para as redes de distribuição dasconcessionárias, para a própria instalação, e para
os equipamentos ali instalados. As consequências
podem chegar até à parada total de equipamentos
importantes de produção.

Segue uma lista de consequências que as harmônicas podem causar em diversos tipos
de equipamentos:
 Capacitores: queima de fusíveis, e redução da vida útil.
 Motores: redução da vida útil, e impossibilidade de atingirpotência máxima.
 Fusíveis/Disjuntores: operação falsa/errônea, e componentes danificados.
 Transformadores: aumento de perdas no ferro e no cobre, e redução de capacidade.
 Medidores: medições errôneas e possibilidade de maiores contas.
 Telefones: interferências.
 Acionamentos/Fontes: operações errôneas devido a múltiplas passagens por zero, e
falha na comutação de circuitos.

Distorçõesharmônicas causam muitos prejuízos a plantas industriais. De maior
importância, são a perda de produtividade, e de vendas devido a paradas de produção
causadas por inesperadas falhas em motores, acionamentos, fontes ou simplesmente
"repicar" de disjuntores.

O que os capacitores para correção de fator de potência tem
a ver com as harmônicas?

Em uma planta industrial que contenha...
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