Harmoniczne w sygnałach elektrycznych wprowadzają niepożądane składowe częstotliwości w formach fal i powinny być idealnie wyeliminowane. Harmoniczne mogą być obecne z powodu obciążeń nieliniowych lub licznych obwodów elektronicznych mocy w systemach dystrybucji energii. W większości sytuacji przemysłowych harmoniczne odbiegają od idealnych wyników i muszą zostać usunięte lub zredukowane do poziomów nominalnych.
W elektronice i elektrotechnice termin zniekształcenia harmoniczne jest bardzo popularny, ale jego wpływ jest zawsze dobrze rozumiany. Istnieją jednak różne znane sposoby na zniekształcenia harmoniczne, a mianowicie filtry pasywne i aktywne, technika wieloimpulsowa i połączenia transformatorowe itp. W tym artykule przyjrzymy się bliżej temu, w jaki sposób filtry i techniki łagodzenia harmonicznych przynoszą korzyści aplikacjom przemysłowym.
Podstawową funkcją przemysłowego systemu zasilania jest zapewnienie niezawodnego źródła energii elektrycznej z najmniejszym poziomem zniekształceń, jednak wraz ze wzrostem wykorzystania napędów przemysłowych i centrów danych zniekształcenia harmoniczne stają się problemem. Problemy z jakością zasilania wynikające ze zniekształceń harmonicznych mogą powodować przegrzewanie się silników, a nawet prowadzić do znacznych przestojów, co sprawia, że inwestycja w filtry łagodzące harmoniczne jest tego warta. Wreszcie, instalacja tych filtrów może stanowić zwrot z inwestycji w porównaniu z oszczędnościami czasu operacyjnego.
Ponadto filtry łagodzące harmoniczne pozytywnie wpływają na żywotność kilku podzespołów przemysłowych. Przegrzanie i uszkodzenie silników elektrycznych, transformatorów lub innego krytycznego sprzętu jest czasami spowodowane nadmiernymi zniekształceniami harmonicznymi. Dlatego stosując filtry łagodzące harmoniczne, przemysły mogą zaoszczędzić na wydatkach kapitałowych i inwestycjach oraz zmniejszyć wydatki na powyższe elementy, ponieważ nie psują się one lub nie są wymieniane z powodu problemów z harmonicznymi.
Ponadto wprowadzenie filtrów łagodzących harmoniczne może poprawić niezawodność systemu zasilania w ogólności. W przemyśle zasilanie musi być niezawodne przez cały czas. Poprzez redukcję zniekształceń harmonicznych filtry te zwiększają szanse na to, że wrażliwy sprzęt będzie działał przy określonych parametrach, a tym samym zmniejszają szanse na wyłączenie z powodu utraty operacyjnej.
Podsumowując, pozytywne zmiany w wydajności, zwiększenie wyposażenia, długowieczność i niezawodność systemów energetycznych to niektóre zalety stosowania filtrów łagodzących harmoniczne w warunkach przemysłowych. Nadejdzie czas, w którym prawie wszystkie branże będą korzystać z zaawansowanych technologii. To sprawi, że utrzymanie jakości zasilania poprzez łagodzenie harmonicznych stanie się bardziej krytyczne. Aby pozostać konkurencyjnym na takim rynku, firmy muszą używać tych filtrów, aby umocnić swoją pozycję.
W przyszłości trendy systemów energetycznych wskazują na lepsze zrozumienie problemów jakości zasilania, co doprowadzi do eskalacji stosowania rozwiązań ograniczających harmoniczne. Wraz ze wzrostem przepisów dotyczących efektywności energetycznej i rosnącym zapotrzebowaniem na spójną pracę przemysłową filtry harmoniczne będą musiały stać się częścią współczesnych komponentów przemysłowych.