DistorDistorçções Harmônicas: Seus Efeitos e ões Harmônicas: Seus Efeitos e SoluSoluçções Propostasões Propostas

DefiniDefiniççõesões

Harmônicas são ondas de frequências múltiplas da frequência fundamental de 60Hz

Classificadas como transientes

Causadas pelas cargas existentes em um sistema elétrico

Interferem na forma de onda senoidal da frequência nominal do sistema

DefiniDefiniççõesões

Forma de onda na frequência fundamental e na 5ª harmônica

Forma de onda resultante

DefiniDefiniççõesões

Harmônicas são causadas por cargas não lineares (que não seguem a lei de OHM), e fabricadas com circuitos eletrônicos

OrigemOrigem

Principais equipamentos causadores de harmônicas:

Inversores e variadores de frequênciaAcionamentos de corrente contínuaAcionamentos tiristorizadosFornos de indução e a arcoNo breaksMáquinas de solda a arco

Harmônicas que causam problemas geralmente são as ímpares

OrigemOrigem

Altos níveis de distorções harmônicas podem causar:

Capacitores: Queima de fusíveis e redução de vida útilMotores: Redução de vida útil e impossibilidade de trabalho na potência máximaTransformadores: Aumento de perdas no ferro e no cobreAcionamentos ou Fontes: Operações errôneasMedidores: Erros na mediçãoTelefones: InterferênciasCLP´s: Perda de programa e “queima” de cartões de E/S

ConsequênciasConsequências

Algumas razões que contribuem para o crescimento da preocupação com o assunto:

Equipamentos mais eficientes e mais sensíveis as variações na qualidade da energia

Maior número de sistemas interconectados em rede

Estudos para tarifação de harmônicas geradas nas instalações

Harmônicas e Harmônicas e Qualidade de EnergiaQualidade de Energia

IEC 61003-2Equipamentos elétricos/eletrônicos de até 16 A, 50-60 Hz, Tensão Fase-neutro entre 220 e 240 V

IEC 61000-3-4Equipamentos elétricos/eletrônicos > 16 A, Tensão < 240 V para equipamentos monofásicos ou < 600 V para equipamentos trifásicos e frequência de rede de 50 ou 60 Hz

IEEE-519Ponto de Acoplamento ComumInteressa somente o que reflete para o exterior (outros consumidores conectados à mesma instalação

Normas AplicNormas Aplicááveisveis

Na maioria das aplicações industriais a velocidade constante do motor é desejável

Para algumas aplicações a possibilidade de controlar a velocidade é um fator mandatório

Um dos métodos mais utilizados é a variação de frequência

Harmônicas e MotoresHarmônicas e Motores

Retificador Trifásico

Retificador Trifásico

Tensão TrifásicaTensão Trifásica FiltroFiltro InversorInversor MITMIT

Harmônicas e MotoresHarmônicas e MotoresInversor de FrequênciaInversor de Frequência

Posicionar cargas a montante da rede

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Reagrupar cargas geradoras de harmônicas

Separar a alimentação das cargas lineares das não-lineares

Inserir indutâncias na instalação

Escolher um esquema de aterramento adequado

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Filtro passivo

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Filtro Ativo

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Filtro Híbrido

Como evitar/resolver Como evitar/resolver problemas com harmônicasproblemas com harmônicas

Dentre os diversos causadores de distorções harmônicas, os motores acionados por inversores de frequência tem tido maior importância, devido aos problemas que podem ocasionar.

Embora as vezes caras e difíceis de implantar, medidas de redução e eliminação dessas distorções devem ser levadas em consideração.

Manter a qualidade da energia recebida não é somente obrigação da concessionária, mas também do usuário final.

ConsideraConsideraçções Finaisões Finais

Júlio Cesar de Paschoaljulio.paschoal@manserv.com.br

Tel : (11) 4225-5828www.manserv.com.br