Diferencia entre armónicos y subarmónicos

Diferencia entre armónicos y subarmónicos

«Descubre la clave para comprender los misteriosos sonidos que ocurren en tu hogar y en la industria: los armónicos y los subarmónicos. Aprende en este artículo las diferencias entre estos fenómenos acústicos y cómo pueden afectar nuestro bienestar y el funcionamiento de los equipos electrónicos. ¡No te pierdas esta oportunidad para adentrarte en el fascinante mundo de la física del sonido!»

Los armónicos se generan cuando el equipo consume corriente que no es lineal con el voltaje aplicado. Los dispositivos electrónicos son los dispositivos no lineales que consumen corriente no lineal cuando se aplica un voltaje sinusoidal. El transformador en el momento de la carga también consume corriente no sinusoidal. Esta no linealidad en la corriente provoca armónicos en el sistema. La corriente no sinusoidal se puede resolver en componentes sinusoidales y múltiplos enteros de la componente sinusoidal utilizando series de Fourier.
La componente sinusoidal cuya frecuencia es igual a la frecuencia fundamental se denomina componente fundamental, y los múltiplos enteros de la frecuencia fundamental se denominan Armónicos. Esto significa que si la frecuencia del componente fundamental es 50 Hz, entonces la frecuencia de los armónicos será 2×50 (=100 Hz), 3×50 (=150 Hz) y así sucesivamente.
La frecuencia armónica que es múltiplo par de la fundamental se llama incluso armónicos. Por lo tanto, las señales con frecuencia 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz son armónicos pares de componente fundamental con frecuencia 50 Hz. La frecuencia armónica que es un múltiplo impar de la fundamental se llama armónicos impares. Por lo tanto, las señales con frecuencia 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz son las armónicos impares de componente fundamental con frecuencia 50 Hz.

Por lo tanto, la frecuencia armónica siempre es mayor que la frecuencia fundamental. La frecuencia armónica es igual a nxf, donde n es el orden de los armónicos yf es la frecuencia de la componente fundamental. La frecuencia armónica para el orden armónico 2,3,4,5,6,7 y 8 es 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz, 350 Hz respectivamente. Por lo tanto, la frecuencia de orden armónico par e impar siempre es mayor que la frecuencia fundamental.

Frecuencias subarmónicas son frecuencias por debajo de la frecuencia fundamental en una proporción de 1/n de la frecuencia fundamental donde, n es un número entero positivo.En otras palabras, los subarmónicos son el componente de frecuencia fraccionaria. Por ejemplo, si la frecuencia fundamental es de 50 Hz, la frecuencia de los subarmónicos es 1/n(f) = 1/2(50)=25 Hz, 1/3(50) = 16,66 Hz, 1/4(50)=12,5 Hz, etc. Así, una frecuencia de 25 Hz, 16,66 Hz, 12,5 Hz, etc. son subarmónicos.

Diferencia entre armónicos y subarmónicos

Así, los armónicos tienen una frecuencia mayor que la frecuencia fundamental y los subarmónicos tienen una frecuencia menor que la frecuencia fundamental. sub-armónicos tiene una frecuencia de nf y los armónicos tienen una frecuencia de (1/n)f donde f es la frecuencia fundamental.Si los armónicos son un múltiplo no entero de la frecuencia fundamental, entonces se llama interarmónicos.

Los reactores en serie se utilizan para limitar la cantidad de corriente de falla ya que el inductor limita la corriente de falla. Los condensadores de línea en serie se utilizan para aumentar la cantidad de potencia real mejorando el factor de potencia de la red eléctrica. Sin embargo, crea una corriente subarmónica con una frecuencia por debajo de la frecuencia fundamental.Otra fuente importante de subarmónicos es el inversor PWM que funciona con PWM asíncrono (la frecuencia de la onda portadora no es un múltiplo entero de la señal de modulación) y los cicloconvertidores.


¿Cómo afectan los subarmónicos al sistema de potencia?

Los principales problemas que ofrece Sub– Armónicos son los efectos del generador de inducción, las interacciones torsionales, la amplificación del par, sub– resonancia síncrona y saturación del transformador. También, Sub–Armónicos generada a partir de condensadores puede introducir errores en la estimación del fasor. Esto puede causar el mal funcionamiento de relés de distancia. El sobrealcance y el subalcance de la impedancia son dos condiciones comúnmente reportadas. Aparte de eso, una cantidad significativamente alta de sub–Armónicos también puede afectar la direccionalidad del relé.El efecto de los interarmónicos es similar al de cualquier otro armónico, es decir, son dañinos y deben eliminarse del sistema..

La mayoría de las cargas son de naturaleza inductiva. La impedancia de la carga inductiva depende de la frecuencia. La frecuencia subarmónica ofrece una reactancia más baja (XL = 2 πfL) en comparación con la reactancia ofrecida en las frecuencias interarmónicas. Como resultado, la corriente subarmónica será mucho mayor que la corriente interarmónica. Esto hace que los subarmónicos sean más severos que los interarmónicos.

En otras palabras, cuanto menor sea el orden de los armónicos, más grave puede volverse, ya que también se reduce la reactancia ofrecida.

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