Zein dira harmonikoak elektrizitate-sistemen, eta zergatik gertatzen dira?

Elektrizitate-sistemetan, harmonikoak daude osagaiok, hauen maiztasunak oinarrizko maiztasuna baino handiagoak diren zenbaki osoen multiploak izanik, periodiko ez-sinusoidalaren aldatzailea Fourier seriez deskonposatuz lortzen dira, eta arrazoian harmoniko altuagitzat ezagutzen dira.

Harmonikoak sortzen dituzten arrazoiek honakoak dira:

• Karga Linealak Ez direnak Daude: Hau harmonikoak sortzeko arrazoia nagusia da. Adibidez, elektronika-industria errezistentziak, zuzendaritza-konbertsoreak, inversorak eta maiztasun-konbertsoreak barne, haien barruan dagoen semikonduktoreak egitura lineala distortsituko du arduratze anitzeko, harmonikoak sortuz. Zuzendaritza-konbertsore bat hartu adibide gisa. Hona hemen, korronte alternoa zuzendu egiten du. Aldaketaren prozesuan, sarrerako korronteak ez duen sinusoidaleko forma izango du, eta anitzeko harmoniko osagai daude. Gainera, arkua duten hornaketa eta fluorescentzi-lampak ere kargu linealak ez direnak arruntak dira. Arkua duten hornetan, arkurako estabilitasuna ezingo du, horrek korronte aldaketak sortzen ditu, harmonikoak sortuz. Fluorescentzi-lampetan, balastuaren funtzioari esker, korronte-forma distortsituko da, harmonikoak sortuz.

• Transformadoreen Korronte Ekitaldiak: Transformadore bat lan egiten duenean, bere hierro-egoian magnetismo saturatua gertatzen da, horrek ekitaldi-korrontea ez duen sinusoidaleko forma izango du, horrek harmonikoak sortzen ditu. Bereziki, transformadore bat gorde gabeko edo ahulra jarduten denean, ekitaldi-korrontean dagoen harmoniko osagai gehienago ikusiko dira.

• Energia Emankorra Sistemaren Deseginkotasuna: Hiru faseko energia emankorra sistemaren kargu bakoitzak deseginkotasuna badu, horrek korronte eta tensionaren asimetria sortuko du, horrek harmonikoak sortzen ditu. Adibidez, industrian, hiru fasetan konektatutako tresna ezberdinei esker, hiru faseko kargu deseginkotasunak gertatzen badira, horrek harmonikoak sortzen ditu sistema elektrikoan.

Harmonikoak elektrizitate tresnarekin zerbitzatzeko eta kalte gehiago sortzen dituzte, tresnaren lan normala eta iraungitza eragin dezake. Elektronikoki komunikabiderako sistematik interferentzia sortu ditzakete, eta sistema elektrikoan eta beste arazo batzuetan resonantziak eragin ditzakete. Beraz, tratamendurako neurriak hartu behar dira.