Armonicas

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LAS ARMÓNICAS

Ondas Senoidales
Según la teoría de la Corriente Alterna, es la forma de la onda de la tensión o corriente producida por una máquina generadora de corriente alterna, y que en teoría es sinusoidal pura. Una onda fundamental puede ser: v = V sen x, para tensiones, e i = I sen x para corrientes, donde V es el valor (amplitud) máximo en voltaje, e I es el valor máximo encorriente. En nuestro caso, a la onda senoidal original la llamamos "fundamental", y en los sistemas de potencia en México su valor es 60 Hz. Las máquinas generadoras actuales, generan una tensión que casi es sinusoidal. Ésto se ha logrado por el diseño de los polos magnéticos en relación con el entrehierro; por un paso de bobinas más adecuado, y por una disposición de las ranuras en el estator conrelación al campo, entre otros.

Espectro armónico
Las armónicas son ondas de frecuencias múltiplos de la fundamental. El espectro teórico cubre todas las ondas, desde las de orden 1, 2, 3, 4,...hasta el orden n, en que n tiende al infinito. Por lo tanto, en el caso general, las armónicas son: v = V sen nx para tensiones, e i = I sen nx para corrientes, en que n = 2, 3, 4, 5, .... enque n tiende al infinito. En teoría, y la práctica así lo demuestra, en los sistemas de potencia la amplitud de las ondas varía inversamente proporcional al orden n de la onda. En otras palabras, las ondas en que n es un número pequeño, tienen relativamente mayor amplitud que las ondas en que n es un número grande. Por ejemplo: La onda v = 240 sen 3x tiene su amplitud, (coeficiente), mayorque una onda v = 37 sen 12 x. Esta forma de disposición de las armónicas puede verse con un analizador de espectros, que es un instrumento que muestra en una pantalla la disposición que guardan las armónicas de un circuito. En la pantalla se muestra la magnitud de cada armónica por la longitud de una barra, y la armónica, por lo general, por número.

En los sistemas de potencia los efectos delas armónicas en los equipos, como veremos después, son proporcionales a su magnitud relativa.
En los sistemas trifásicos de amplio uso actualmente, supuestamente balanceados, y debido a la relación de defasamiento de 120 grados de cada fase, se tiene que las armónicas presentan una secuencia de sus respectivos fasores como sigue:
SECUENCIA DE LAS ARMÓNICAS EN UN SISTEMA TRIFÁSICO BALANCEADO.|Secuencia positiva  |Secuencia negativa | Secuencia cero. |
|1 |2 |3 |
|4 |5 |6|
|7 |8 |9 |
|10 |11 |12 |
|13 |14 |15|
|16 |17 |18 |
|19 |20 |21 |
|22 |24 |24|
| .... |.... |.... |

La teoría que confirma estas secuencias es "Componentes Simétricas", y su aplicación ha sido confirmada por la práctica. En términos sencillos, esto significa que un motor que alimentáramos con esa sola armónica, tendería a...
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