Harmonicas

INTRODUÇÃO

A qualidade da energia tem sido alvo de muito interesse e discussão e nos últimos anos.
Cada vez mais, plantas industriais têm descoberto que tem de lidar com o problema da falta de qualidade da energia elétrica.
Distorção harmônica é um tipo de problema que surge na rede elétrica devido a vários motivos que serão vistos neste texto.
Antes de qualquer coisa é necessário saber o que são harmônicas.
De acordo com o matemático e físico francês Fourier, todas as formas de onda são na verdade uma composição da única forma de onda pura que existe na natureza, que é a onda senoidal. Uma onda senoidal pura não possui nenhuma harmônica: Qualquer outra forma de onda, que não seja a senoidal, pura, é, na verdade uma composição de infinitas ondas senoidais. A primeira onda senoidal é conhecida como sendo a fundamental e as outras são todas harmônicas.
Harmônicas são ondas de amplitude menor do que a fundamental e freqüências múltiplas da fundamental que aparecem quando a fundamental não é senoidal pura.
Se a rede elétrica tivesse uma onda senoidal pura não existiriam harmônicas. As harmônicas sempre são múltiplos da fundamental. No caso do sistema elétrico de 60Hz teríamos a seguinte seqüência de harmônica.

Primeira harmônica 120Hz 2 x 60Hz Harmônica impar
Segunda harmônica 180Hz 3 x 60Hz Harmônica par
Quarta harmônica 240Hz 4 x 60Hz Harmônica impar
Quinta harmônica 300Hz 5 x 60Hz Harmônica par
Sexta harmônica 360Hz 6 x 60Hz Harmônica impar

Quantas harmônicas existem em uma onda distorcida? Infinitas!!! Porém, em geral, os efeitos danosos das harmônicas se limitam as primeiras, porque a amplitude vai decrescendo rapidamente de modo que as harmônicas de freqüências mais elevadas possuem uma amplitude tão baixa que já não afetam mais o sistema. Note que as harmônicas são classificadas em: Harmônicas pares e impares de acordo com o múltiplo da freqüência.
Logo, as harmônicas são ondas de freqüências múltiplas da fundamental e amplitude decrescente