Gli armonici nei segnali elettrici introducono componenti di frequenza indesiderate nelle forme d'onda e dovrebbero idealmente essere eliminati. Gli armonici possono essere presenti a causa di carichi non lineari o delle numerose circuiterie elettroniche di potenza nei sistemi di distribuzione dell'energia. Nella maggior parte delle situazioni industriali, gli armonici si discostano dai risultati ideali e devono essere rimossi o ridotti a livelli nominali.
Nell'elettronica e nell'ingegneria elettrica, il termine distorsione armonica è un termine molto popolare ma il suo impatto non è sempre ben compreso. Tuttavia, ci sono vari modi noti per la distorsione armonica, tra cui filtri passivi e attivi, tecnica multi-pulse e connessioni di trasformatori, ecc. In questo articolo, esaminiamo in dettaglio come i filtri e le tecniche di mitigazione armonica possano beneficiare le applicazioni industriali.
La funzione principale di un sistema di alimentazione industriale è fornire una fonte affidabile di energia elettrica con il minor livello di distorsioni, tuttavia, con l'aumento dell'uso di azionamenti industriali e datacenter, la distorsione armonica sta diventando un problema. I problemi di qualità dell'energia derivanti dalla distorsione armonica possono causare surriscaldamento dei motori e persino portare a significativi tempi di inattività, rendendo l'investimento in filtri di mitigazione armonica conveniente. Infine, l'installazione di questi filtri può comportare un ritorno sull'investimento solo grazie ai risparmi sui tempi operativi.
Inoltre, i filtri di mitigazione armonica influenzano positivamente la durata di vita di diversi componenti industriali. Il surriscaldamento e i danni ai motori elettrici, ai trasformatori o ad altre attrezzature critiche sono a volte causati da un'eccessiva distorsione armonica. Pertanto, utilizzando filtri di mitigazione armonica, le industrie possono risparmiare sulle spese in conto capitale e sugli investimenti, e ridurre le spese per gli articoli sopra menzionati poiché non si rompono o vengono sostituiti a causa di problemi di armoniche.
Inoltre, l'introduzione di filtri di mitigazione armonica può migliorare l'affidabilità del sistema elettrico in generale. In un'industria, l'alimentazione elettrica deve essere affidabile in ogni momento. Riducendo la distorsione armonica, questi filtri aumentano le possibilità che le attrezzature sensibili funzionino ai parametri specificati e quindi riducono le possibilità di andare offline per perdite operative.
In sintesi, il cambiamento positivo nell'efficienza, l'aumento delle attrezzature, la longevità e l'affidabilità nei sistemi di alimentazione, sono alcuni vantaggi dell'uso dei filtri di mitigazione armonica in contesti industriali. Ci sarà un momento in cui quasi tutte le industrie utilizzeranno tecnologie avanzate. Questo renderà più critico mantenere la qualità dell'energia attraverso la mitigazione armonica. Per rimanere competitivi in un mercato del genere, le aziende devono utilizzare questi filtri consolidando le loro posizioni.
In futuro, la tendenza dei sistemi di alimentazione indica una migliore comprensione delle problematiche relative alla qualità dell'energia, che porterà a un uso crescente delle soluzioni di mitigazione armonica. Con le crescenti normative sull'efficienza energetica e la crescente domanda di lavoro industriale coerente, i filtri armonici dovranno far parte dei componenti industriali contemporanei.