Estudio de armónicos en rectificadores estáticos de potencia con el método modificado de los coeficientes de Fourier

Abstract

En estos últimos años, debido principalmente al auge de la electrónica de potencia, el incremento acelerado del uso de cargas no lineales en los sistemas eléctricos se ha incrementado, haciendo que estos equipos sean más eficiente en el uso de la energía eléctrica, incrementando la productividad de los procesos industriales pero, por otra parte, ha generado una situación problemática, donde los armónicos generados por estos equipos, distorsionan la onda de tensión y corriente sinusoidal, propagándose por todo el sistema eléctrico causando perturbaciones en el funcionamiento de los equipos instalados. Actualmente es fácil la medición de los armónicos en los rectificadores de potencia cuando estos están funcionando, la tecnología ha puesto a nuestro servicio una diversidad de instrumentos que facilitan estas mediciones, contrario a esto, es la dificultad para determinar los armónicos antes de su funcionamiento. En los rectificadores de potencia, las formas de ondas de tensión y de corriente muestran discontinuidades en el momento de la conmutación, por lo que presenta cierta complejidad en los cálculos de los coeficientes de Fourier, pero existe una variante por la que se hace más simple este análisis, se conoce a este como el “Método modificado de los coeficientes de Fourier”, en las bibliografías consultadas, muestran una aplicación de este método en las formas de onda en el lado de la rectificación. El aporte que se hace es hacer un análisis de los armónicos en el lado del primario o en la fuente de tensión alterna. Además haremos un análisis del comportamiento de los elementos rectificadores y sus parámetros como: potencia, factor de potencia, factor de distorsión, etc. Se hace una aplicación de este método dentro de los parámetros de la “Norma técnica de calidad de los servicios eléctricos“, recientemente emitido con el Decreto Supremo No.020-97-EM con el que en una de sus partes, promueve el control de los armónicos, definiendo los parámetros a controlar. Una de las soluciones para controlar los armónicos es el uso de filtros pasivos, que también se aborda este tema. Finalmente se hace la comparación de lo medido con lo calculado, pudiéndose establecer pequeñas diferencias, con lo que queda demostrado la facilidad en el uso de este método.