د سیستمونو لومړۍ هارمونیک څه دي او دا څو چې دا په اړه جوړ کوي؟
در سیستم برق، هارمونیک‌ها به مولفه‌هایی اشاره دارند که فرکانس آنها مضرب صحیح بزرگتر از فرکانس اصلی است و از تجزیه یک کمیت متناوب غیر سینوسی از طریق سری فوریه به دست می‌آیند. این مولفه‌ها معمولاً هارمونیک‌های بالاتر نامیده می‌شوند.
دلایل اصلی تولید هارمونیک‌ها عبارتند از:
وجود بارهای غیر خطی: این دلیل اصلی تولید هارمونیک‌ها است. برای مثال، دستگاه‌های الکترونیک قدرت، از جمله راست‌کننده‌ها، معکوس‌کننده‌ها و تبدیل‌کننده‌های فرکانس، دستگاه‌های نیمه‌رسانا در داخل آنها طی عملکرد خود شکل موج جریان و ولتاژ را تحریف می‌کنند و هارمونیک‌ها را تولید می‌کنند. به عنوان مثال، یک راست‌کننده جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کند. در طی فرایند تبدیل، جریان ورودی شکل موج غیر سینوسی خواهد داشت و شامل تعداد زیادی از مولفه‌های هارمونیک خواهد بود. علاوه بر این، تجهیزاتی مانند کوره‌های قوس الکتریکی و لامپ‌های فلورسنت نیز بارهای غیر خطی رایج هستند. در فرایند تولید فولاد در کوره قوس الکتریکی، ناپایداری قوس منجر به نوسان جریان و تولید هارمونیک می‌شود. به دلیل عملکرد بالاست در لامپ فلورسنت، شکل موج جریان نیز تحریف می‌شود و هارمونیک‌ها تولید می‌شوند.
جریان برانگیزه ترانسفورماتورها: وقتی ترانسفورماتور در حال کار است، اشباع مغناطیسی در هسته آهن آن رخ می‌دهد که باعث می‌شود جریان برانگیزه دیگر موج سینوسی نباشد و هارمونیک‌ها تولید شوند. به ویژه وقتی ترانسفورماتور بدون بار روشن می‌شود یا تحت بار سبک کار می‌کند، مولفه‌های هارمونیک در جریان برانگیزه واضح‌تر خواهند بود.
ناهمسانگردی سیستم تامین برق: وقتی بارهای هر فاز در سیستم تامین برق سه‌فاز ناهمسانگرد هستند، این موضوع منجر به نامتقارن شدن جریان و ولتاژ و تولید هارمونیک می‌شود. به عنوان مثال، در برخی از محل‌های صنعتی، به دلیل متصل شدن تجهیزات مختلف به هر فاز، وضعیت ناهمسانگردی بار سه‌فاز ممکن است رخ دهد که باعث تولید هارمونیک‌ها در سیستم تامین برق می‌شود.
هارمونیک‌ها می‌توانند باعث افزایش گرمایش و زیان‌های بیشتر در تجهیزات برق شوند و عملکرد و عمر مفید تجهیزات را تحت تأثیر قرار دهند. آنها ممکن است نیز سیستم‌های ارتباطی را مختل کرده و هم‌ریتمی (رزونانس) را در سیستم برق و مشکلات دیگری ایجاد کنند. بنابراین، نیاز است تدابیر متناسبی برای رفع آنها اتخاذ شود.
