¿Qué es un filtro armónico?

Los filtros armónicos pueden pasar desapercibidos en nuestra vida cotidiana, pero su presencia es crucial en el funcionamiento de muchos dispositivos y sistemas eléctricos. En este artículo, descubrirás qué son exactamente los filtros armónicos, cómo funcionan y por qué son tan importantes en el mundo de la energía eléctrica. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de los armónicos y su impacto en nuestro día a día!

¿Quieres aprender sobre filtros armónicos? Si es así, ¡has venido al lugar correcto! En este artículo, responderemos preguntas comunes sobre los filtros de armónicos y brindaremos consejos útiles sobre cómo elegir el adecuado para sus necesidades. También discutiremos para qué se utilizan los filtros armónicos y cómo pueden beneficiar a su negocio. Entonces, ya sea que recién esté comenzando o esté buscando más información, ¡esta guía es para usted!

Definición de filtro armónico

Un filtro armónico es un dispositivo eléctrico que se utiliza para reducir la amplitud de frecuencias armónicas específicas en una onda.

Funciona dispersando la energía de estos armónicos, lo que les permite disiparse más rápidamente y evitar sus efectos perjudiciales en otros sistemas. Este tipo de filtro se puede encontrar en sistemas de potencia, variadores de CA/CC, motores y bombas, así como en muchas otras aplicaciones.

Los filtros armónicos funcionan filtrando las señales no deseadas del rango de frecuencia deseado. Por lo general, contienen componentes como inductores y condensadores que están sintonizados para absorber las frecuencias específicas. El uso de un filtro pasivo requiere una cuidadosa consideración y diseño para que no cause demasiada atenuación o distorsión en el rango de frecuencia deseado. Los filtros activos tienen la ventaja de poder ajustarse para diferentes frecuencias. [1], [2]

¿Qué es un filtro armónico?

Tipos de filtros armónicos

Al igual que muchos otros componentes eléctricos, los filtros de armónicos vienen en una variedad de formas, tamaños y configuraciones. Dependiendo de la aplicación para la que se necesite, el tipo de filtro se puede elegir en consecuencia.

Filtros Pasivos

Los filtros pasivos de armónicos se utilizan para reducir los efectos de la distorsión armónica en un sistema de energía eléctrica. La distorsión armónica es causada por cargas no lineales, como rectificadores e inversores, que consumen corriente durante los picos de los ciclos de voltaje en lugar de durante todo el ciclo. Esto da como resultado niveles más altos de corrientes armónicas que fluyen a través del sistema y causan interferencia con otros equipos. Los filtros de armónicos pasivos atenúan los armónicos proporcionando una ruta de baja reactancia para que fluyan, reduciendo así su efecto en el sistema. Por lo general, se instalan aguas abajo de las cargas no lineales para garantizar que no causen niveles excesivos de armónicos aguas arriba.

Los componentes comunes que se utilizan en los filtros de armónicos pasivos incluyen inductores, condensadores, resistencias y perlas o estranguladores de ferrita. Los inductores proporcionan la ruta de baja reactancia para las corrientes armónicas, mientras que los capacitores y las resistencias forman una red de filtros que se ajusta a la frecuencia de resonancia del sistema. Los choques de ferrita también se utilizan para reducir la interferencia de alta frecuencia.

La efectividad de un filtro de armónicos pasivo depende de sus componentes y diseño, particularmente cuando se trata de sintonizar la red de filtros a la frecuencia de resonancia del sistema. Un filtro de armónicos pasivo correctamente diseñado y ajustado puede reducir los niveles de distorsión armónica hasta en un 80 %, lo que da como resultado una mejor calidad de energía y una operación más confiable de los equipos en el sistema.

Filtros Activos

Los filtros de armónicos activos (AHF) son un tipo especial de filtro de energía que compensa activamente los armónicos en un sistema de energía eléctrica al inyectar y cancelar las corrientes armónicas. Estos filtros activos se pueden utilizar para reducir o eliminar la distorsión armónica provocada por cargas no lineales, como rectificadores e inversores.

Los AHF se componen de tres componentes: un componente de filtrado pasivo, un componente de conmutación activo y una unidad de control que monitorea la forma de onda actual y ajusta la salida del interruptor en consecuencia. Esto permite que los AHF corrijan niveles de armónicos significativamente más altos de lo que se puede lograr solo con filtros pasivos. [1], [2]

¿Qué es un filtro armónico?

Ventajas de los filtros armónicos

Los filtros de armónicos son una parte importante de cualquier sistema de potencia. Ayudan a reducir y minimizar los efectos de la distorsión armónica en otros equipos, lo que da como resultado una mejor calidad de energía y una operación más confiable.

Mejorar el flujo de suministro de energía

Filtros armónicos puede mejorar el flujo de suministro de energía y reducir el riesgo de sobretensiones o picos eléctricos. Los filtros brindan protección adicional al filtrar cualquier frecuencia no deseada que pueda interferir con el funcionamiento estable de los equipos electrónicos. Esto ayuda a proteger los componentes electrónicos sensibles de posibles daños, así como a reducir el riesgo de descargas eléctricas e incendios.

Proporcionan los mejores resultados para mantener el sistema seguro.

Los filtros armónicos son diseñado para mantener la seguridad en el sistema de potencia mediante la limitación de armónicos y otras distorsiones. Al reducir la distorsión armónica, ayudan a evitar que los equipos se sobrecarguen o funcionen mal debido a corrientes o voltajes excesivos. Esto ayuda a proteger el sistema de daños que de otro modo resultarían de estas frecuencias armónicas dañinas.

Los filtros armónicos ayudan a mejorar el flujo de energía dentro de un sistema al eliminar las corrientes armónicas que causan interferencia con otros equipos. Esto ayuda a mejorar la eficiencia y confiabilidad general del sistema, así como a reducir la tensión en los cables y otros componentes.

Te ayudan a disminuir las facturas de energía.

Los filtros armónicos también se utilizan para reducir la cantidad de armónicos en un sistema eléctrico. Los armónicos pueden causar muchos problemas, como el aumento de las facturas de energía debido a interrupciones en el suministro de energía y daños a otros equipos conectados a su sistema. Mediante el uso de filtros armónicos, puede reducir estos problemas y ayudar a mantener sus costos bajos.

Le ayudan a realizar el mayor consumo de energía

Los filtros armónicos pueden lo ayudan a lograr niveles más altos de consumo de energía debido a que reducen o eliminan la distorsión armónica. Esto da como resultado un sistema de energía más eficiente y confiable, lo que le permite maximizar las tasas de consumo sin sacrificar la calidad o la confiabilidad. Además, los filtros de armónicos permiten una mejor estabilidad de voltaje y menores pérdidas en las líneas de transmisión, lo que resulta en una mayor eficiencia general.

Además, dado que los filtros de armónicos están diseñados para filtrar los armónicos dañinos del rango de frecuencia deseado, también ayudan a proteger los equipos y componentes sensibles del daño causado por estas señales no deseadas.

Reducen los costes de mantenimiento

Filtros armónicos puede ayudar a reducir los costos de mantenimiento asociado con la distorsión armónica. Cuando se reducen o eliminan los armónicos, se reduce la tensión en otros equipos del sistema, como motores y bombas. Esto puede conducir a una mayor eficiencia general y menos averías, lo que se traduce en menores costes de mantenimiento. [1]

¿Qué es un filtro armónico?

Desventajas de los filtros armónicos

Los filtros armónicos también tienen sus desventajas. Es crucial ser consciente de los inconvenientes que conlleva la instalación de un filtro de armónicos para tomar una decisión informada.

Las características de filtrado se ven fuertemente afectadas por la impedancia de la fuente

Una de las principales desventajas de los filtros armónicos es que sus características de filtrado se ven fuertemente afectadas por la impedancia de la fuente. Si la impedancia de la fuente es alta, puede limitar la efectividad del filtro a un cierto nivel y causar problemas con la calidad de la energía.

Precios máximos iniciales y corrientes

El costos iniciales y de funcionamiento de un filtro de armónicos puede ser bastante alto, dependiendo del tamaño y la complejidad del sistema. El costo también dependerá del tipo de filtro de armónicos que esté utilizando, y los filtros de mayor calidad generalmente cuestan más. Es importante tener en cuenta todas estas variables al presupuestar un filtro armónico.

Sistema de control complejo

El sistema de control de un filtro armónico es bastante complejo. y requiere una cuidadosa calibración y configuración. Además, los filtros pueden ser costosos de comprar e instalar, lo que los hace más adecuados para sistemas más grandes con niveles más altos de distorsión armónica.

El tamaño del filtro pasivo es bastante grande.

Otra desventaja de los filtros armónicos es el hecho de que un tamaño de filtro pasivo es bastante grande. Esto significa que puede ocupar más espacio en su sistema eléctrico, lo que dificulta su instalación. También requieren más mantenimiento, ya que deben revisarse y limpiarse regularmente para garantizar un rendimiento óptimo. [1]

¿Qué es un filtro armónico?

Aplicaciones de filtros armónicos

Los filtros de armónicos se utilizan en una variedad de aplicaciones, como fuentes de alimentación, máquinas industriales y motores. También se pueden utilizar para reducir el contenido armónico de las señales eléctricas en equipos de audio y otros sistemas sensibles. Analicemos en detalle todas las posibles aplicaciones de los filtros de armónicos.

VFD

Unidades de frecuencia variable (VFD) son una de las aplicaciones más comunes de los filtros de armónicos. Los VFD se utilizan para controlar la velocidad de un motor y, a menudo, producen corrientes armónicas que deben filtrarse para mantener niveles seguros de calidad de energía. Los filtros armónicos pueden filtrar estos armónicos y proteger el motor del estrés excesivo causado por la distorsión armónica.

Servoaccionamientos

Servoaccionamientos se utilizan en una variedad de aplicaciones industriales, como la robótica y el mecanizado CNC. Estos motores funcionan con frecuencias altas y producen muchos armónicos que pueden interrumpir el funcionamiento de otros dispositivos cercanos. Los filtros de armónicos ayudan a reducir el contenido de armónicos generado por los servoaccionamientos, lo que garantiza un rendimiento estable y un funcionamiento fiable.

climatización

Los filtros armónicos se utilizan en Sistemas HVAC para reducir los armónicos en la línea eléctrica. Esto ayuda a mejorar la eficiencia del sistema y también ayuda a prevenir la vibración del motor y el ruido causado por los armónicos. El filtro de armónicos generalmente se instala en el interruptor de desconexión principal.

Maquinaria Automatizada

Los filtros armónicos se utilizan en maquinaria automatizada como brazos robóticos, transportadores y otras máquinas industriales. Al reducir el contenido armónico de las señales eléctricas que alimentan estas máquinas, mejora su rendimiento y evita cualquier interferencia no deseada con otros componentes o sistemas. [1]

¿Qué es un filtro armónico?

Preguntas más frecuentes

¿Los filtros armónicos ahorran energía?

Sí, los filtros de armónicos pueden ayudar a ahorrar energía al reducir el impacto de los armónicos y otros problemas relacionados con la energía en los sistemas eléctricos. Los filtros armónicos reducen la corriente que fluye a través de un sistema, lo que ayuda a limitar las pérdidas de energía asociadas con el calentamiento resistivo en los conductores. Al controlar los armónicos en el sistema, los filtros de armónicos también reducen las pérdidas reactivas debidas a las corrientes circulantes, lo que ayuda a que la electricidad fluya de manera más eficiente. Como resultado, se necesita menos electricidad para realizar las mismas tareas, lo que se traduce en facturas de servicios públicos más bajas tanto para las empresas como para los hogares. Además, la tecnología de filtro de armónicos se puede utilizar para proteger equipos sensibles de daños causados ​​por niveles excesivos o anormales de voltaje o corriente.

Sin embargo, vale la pena mencionar que los ahorros de energía son bastante pequeños en comparación con otras medidas de eficiencia energética. De hecho, los filtros de armónicos a menudo brindan el mayor beneficio cuando se usan junto con otras tecnologías de administración de energía, como la corrección del factor de potencia y el deslastre de carga. Al combinar diferentes técnicas, es posible lograr un mayor ahorro de energía general que cualquier tecnología por sí sola.

¿Dónde se utilizan los filtros de armónicos?

Los filtros armónicos se utilizan en una variedad de entornos, incluidos los sistemas de energía eléctrica y los procesos industriales. También se utilizan para proteger equipos de corrientes armónicas causadas por cargas no lineales, como unidades de motor, unidades de velocidad ajustable (ASD), convertidores de frecuencia estáticos (SFC) y fuentes de alimentación conmutadas.

En la aplicación del sistema de potencia, los filtros de armónicos ayudan a reducir los niveles de distorsión de voltaje en el área local y disminuyen las pérdidas asociadas con los armónicos. En un entorno industrial, los filtros de armónicos se pueden usar para reducir el costoso tiempo de inactividad debido a fallas prematuras de equipos como motores o transformadores debido a corrientes armónicas.

¿Por qué se requieren filtros de armónicos?

Los filtros de armónicos son necesarios para reducir las corrientes y voltajes armónicos en los sistemas eléctricos. Los armónicos pueden causar perturbaciones importantes en un sistema eléctrico, como sobrecalentamiento de equipos, bajo factor de potencia, funcionamiento poco confiable de los controles, disminución de la vida útil de motores y transformadores e interferencia con otros dispositivos electrónicos. El objetivo principal de instalar filtros de armónicos es garantizar un suministro de energía confiable para los sistemas eléctricos.

¿Qué se entiende por filtro armónico en el procesamiento de imágenes?

Un filtro de armónicos es un dispositivo que se utiliza para reducir la cantidad de ruido eléctrico de alta frecuencia de los circuitos de alimentación, mejorando así la calidad de una imagen.

Esta interferencia puede provenir de diversas fuentes, incluidos variadores de frecuencia, controladores de interruptores y otros equipos que se encuentran comúnmente en la industria.

Los filtros de armónicos funcionan pasando la corriente entrante a través de inductores y condensadores que actúan como filtros de paso bajo para reducir los armónicos de mayor voltaje generados por estos dispositivos que causan distorsión de la imagen debido a artefactos relacionados, como vibración, efecto fantasma o timbre. El uso de filtros armónicos mejora tanto la claridad de la imagen como la precisión del color, ya que suprimen cualquier señal no deseada que pueda estar presente. En algunos casos, incluso pueden prevenir fallas prematuras de componentes eléctricos como fusibles o relés debido a los armónicos de alto voltaje.

Además, los filtros de armónicos son ventajosos en términos de ahorro de energía, ya que aumentan la eficiencia al permitir que los motores y otros equipos funcionen a plena capacidad en lugar de tener que sobrecargarlos debido a la interferencia del ruido eléctrico. En definitiva, los filtros de armónicos son una solución eficaz para mejorar la calidad de la imagen y garantizar un suministro de energía fiable para aplicaciones industriales.

¿Qué hace un reactor de filtro armónico?

Un reactor de filtro de armónicos es un dispositivo utilizado para reducir los armónicos de corriente en un sistema eléctrico. Funciona introduciendo una inductancia en el circuito que absorbe las corrientes eléctricas no deseadas, lo que ayuda a mitigar los posibles problemas causados ​​por la distorsión armónica. Los filtros armónicos pueden ser componentes activos o pasivos, según la aplicación y el resultado final deseado.

Los filtros de armónicos activos introducen una corriente de frecuencia variable (VFC) en el sistema que luego se filtra a través de un circuito de control. El VFC generalmente se genera a partir de la energía recolectada de las perturbaciones de la línea eléctrica, lo que le permite adaptarse dinámicamente a las condiciones ambientales cambiantes y reducir cualquier impacto negativo en otros dispositivos conectados a la red. Los filtros activos son ideales para sistemas grandes con múltiples cargas distribuidas, donde las técnicas tradicionales de filtrado pasivo pueden no proporcionar una solución efectiva.

Video Útil: Instalación de Filtro Armónico

Conclusión

Los filtros de armónicos son componentes importantes de un sistema eléctrico y brindan protección contra los armónicos. Pueden ayudar a reducir los costos de energía y mejorar la eficiencia de un sistema. Sin embargo, antes de instalar uno, es importante evaluar su situación actual y determinar qué tipo de filtro sería mejor para su aplicación. Además, la instalación y el mantenimiento adecuados son esenciales para lograr un rendimiento óptimo. En última instancia, con una cuidadosa consideración de estos factores, los filtros de armónicos pueden ser una forma efectiva de mejorar la calidad de la energía en un sistema eléctrico.

A pesar de las ventajas que brindan los filtros armónicos, también presentan algunos inconvenientes. El principal es su costo: pueden ser costosos según los requisitos de tamaño y diseño.

Dependiendo de su aplicación, los filtros de armónicos pueden brindar grandes beneficios y marcar una gran diferencia en la calidad de la energía. Son un componente importante en muchos sistemas eléctricos y vitales para garantizar la eficiencia y reducir los costos operativos. En última instancia, al comprender qué es un filtro de armónicos y cómo funciona, puede evaluar adecuadamente si uno sería beneficioso para su aplicación o no.

En última instancia, un filtro de armónicos es un elemento esencial de cualquier sistema que utilice electricidad porque ayuda a minimizar los riesgos potenciales asociados con señales eléctricas de mala calidad y problemas con el suministro de energía. Al permitir que solo pasen las frecuencias deseadas y eliminar las frecuencias no deseadas, este tipo de filtro garantiza que el equipo funcione de manera más fluida y eficiente con menos interrupciones o tiempo de inactividad.

Gracias por leer esta guía sobre qué es un filtro armónico. Con una instalación y un mantenimiento adecuados y teniendo en cuenta las ventajas y desventajas, puede utilizar filtros de armónicos para aumentar el rendimiento general de cualquier sistema eléctrico. Finalmente, recuerde siempre que los armónicos pueden ser peligrosos y nunca deben tomarse a la ligera. Es importante tomar las medidas adecuadas para protegerse de cualquier daño para garantizar su seguridad y bienestar al usar electricidad. ¡Buena suerte!

Referencias

  1. https://www.elprocus.com/filtro-armonico/

  2. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/harmonic-filter

Error 403 The request cannot be completed because you have exceeded your quota. : quotaExceeded

Deja un comentario

¡Contenido premium bloqueado!

Desbloquear Contenido
close-link