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Os harmônicos nos sinais elétricos introduzem componentes de frequência indesejáveis nas formas de onda e devem idealmente ser eliminados. Os harmônicos podem estar presentes devido a cargas não lineares ou aos numerosos circuitos eletrônicos de potência em sistemas de distribuição de energia. Na maioria das situações industriais, os harmônicos se desviam dos resultados ideais e devem ser removidos ou reduzidos a níveis nominais.
Na eletrónica e engenharia elétrica, o termo distorção harmônica é um termo muito popular, mas o seu impacto é sempre muito compreendido. No entanto, existem várias maneiras conhecidas de distorção harmônica, nomeadamente filtros passivos e ativos, técnica de múltiplos pulsos e conexões de transformadores, etc. Neste artigo, analisamos em profundidade como os filtros e técnicas de mitigação harmônica beneficiam aplicações industriais.
A função principal de um sistema de energia industrial é fornecer uma fonte de energia elétrica confiável com o menor nível de distorções, no entanto, com a expansão crescente do uso de acionamentos industriais e distorção harmônica dos data centers está se tornando um problema. Os problemas de qualidade da potência decorrentes da distorção harmônica podem causar superaquecimento dos motores e até resultar em tempo de inatividade significativo, o que torna o investimento em filtros de atenuação harmônica valioso. Por último, a instalação destes filtros pode representar um retorno do investimento superior à poupança de tempo de funcionamento.
Além disso, os filtros de atenuação harmônica têm um efeito positivo na vida útil de vários componentes industriais. O sobreaquecimento e os danos a motores eléctricos, transformadores ou outros equipamentos críticos são por vezes causados por uma distorção harmônica excessiva. Por conseguinte, o uso de filtros de atenuação harmônica permite às indústrias pouparem os seus gastos de capital e investimento, e diminuir os gastos com os itens acima referidos, porque não são danificados ou substituídos devido a problemas harmônicos.
Além disso, a introdução de filtros de atenuação harmônica pode melhorar a fiabilidade do sistema de energia em geral. Em uma indústria, a fonte de alimentação tem de ser fiável em todos os momentos. Ao reduzir a distorção harmônica, estes filtros aumentam as chances de equipamentos sensíveis operarem a parâmetros especificados e, portanto, reduzem as chances de ficarem offline por perda operacional.
Em resumo, a mudança positiva na eficiência, o aumento do equipamento, a longevidade e a fiabilidade nos sistemas de energia são algumas das vantagens da utilização de filtros de atenuação harmônica em ambientes industriais. Chegará um tempo em que quase todas as indústrias usarão tecnologias avançadas. Isto tornará mais crítico manter a qualidade da energia através da mitigação harmônica. Para se manterem competitivas num mercado deste tipo, as empresas têm de utilizar estes filtros para consolidar as suas posições.
No futuro, a tendência dos sistemas de energia indica uma melhor compreensão das questões da qualidade da energia, o que levará a uma utilização crescente de soluções de mitigação harmônica. Com a crescente regulamentação da eficiência energética e a crescente procura de trabalho industrial consistente, os filtros harmônicos terão de fazer parte dos componentes industriais contemporâneos.