El valor máximo y efectivo de los armónicos.
Cuando se habla del pico de las corrientes armónicas, es esencial comprender primero los fundamentos de los armónicos. El valor efectivo (valor RMS) de un armónico describe la potencia promedio del componente armónico durante un período, lo que refleja el grado equivalente en el que el armónico causa efectos de calentamiento en el sistema. Sin embargo, el pico de un armónico (el valor máximo instantáneo) está determinado por su amplitud, que corresponde al punto más alto de una forma de onda sinusoidal completa.
En el contexto de los sistemas de energía y otras áreas de procesamiento de señales, si los valores efectivos de los armónicos son los mismos, a medida que aumenta el orden armónico (frecuencia), según las propiedades de la onda sinusoidal, su pico efectivamente aumenta. Esto se debe a que para ondas sinusoidales con frecuencias más altas, la misma cantidad de energía se distribuye en un intervalo de tiempo más corto, lo que implica una tasa de cambio más rápida por unidad de tiempo, lo que resulta en valores máximos instantáneos más grandes.
Por ejemplo, supongamos que la onda fundamental y un armónico de orden superior tienen un valor RMS de Vrms. Entonces:
Vpico = √2 * Vrms.
Para los armónicos, si suponemos que hay n armónicos con valores efectivos idénticos de Vrms, y el m-ésimo armónico tiene una frecuencia que es m veces mayor que la frecuencia fundamental, entonces también se puede calcular la amplitud máxima del m-ésimo armónico. usando la fórmula anterior:
Vpico_m = √2 * Vrms_m.
Ahora bien, incluso si el valor efectivo de la corriente armónica total es constante, el pico de un armónico individual no aumenta únicamente debido a un aumento en la frecuencia. Sin embargo, en el caso de la corriente armónica total, debido a la naturaleza rápidamente cambiante de los armónicos de alta frecuencia, estos pueden alcanzar sus niveles máximos individuales varias veces en un período corto, lo que aumenta la probabilidad de que la corriente armónica total general tenga una pico instantáneo más grande que cuando sólo están presentes armónicos de orden inferior.
Suponiendo que la corriente armónica total es la suma de todos los componentes armónicos:
En este proceso de superposición, mientras cada armónico mantiene un valor efectivo fijo, los armónicos de orden superior, debido a su tasa de cambio más rápida, podrían alcanzar simultáneamente sus niveles máximos en un instante específico, causando así que el pico instantáneo de la corriente armónica total sea mayor que cuando sólo se consideran armónicos de bajo orden.
Es importante señalar que la discusión anterior se basa en un modelo idealizado. En los sistemas de energía del mundo real, las cuestiones armónicas también deben tener en cuenta factores como las características no lineales del dispositivo y el rendimiento del filtro, que podrían influir en los niveles máximos de corriente armónica real.
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