Zniekształcenia harmoniczne urządzeń energetycznych

Współczynnik zawartości harmonicznych jest stosunkiem wartości skutecznej wyższych harmonicznych sygnału, do wartości skutecznej składowej podstawowej. Mierzony jest dla sygnału sinusoidalnego, podając do wzmacniacza, umieszczonego w torze pomiarowym, sygnał sinusoidalny o określonej amplitudzie i częstotliwości.

Harmoniczna jest składową przebiegu sygnału

wyższe harmonicznePojęcie harmonicznej wywodzi się z akustyki, gdzie odnoszone było do wibracji struny lub kolumny powietrza. W przypadku przebiegów występujących w elektronice, harmoniczna jest definiowana, jako składowa przebiegu o częstotliwości będącej całkowitą krotnością częstotliwości podstawowej. Składowa harmoniczna jest również pojęciem często używanym w teorii sygnałów, a mianowicie jest to składowa szeregu Fouriera analizowanego sygnału. Składowa harmoniczna jest częścią reprezentacji sygnału w dziedzinie widmowej. Sygnał okresowy spełniający warunki Dirichleta można przedstawić, jako sumę sinusoidalnych przebiegów oraz składowej stałej. Źródła wprowadzające wyższe harmoniczne prądu i napięcia to przekształtniki energoelektroniczne z nieliniowymi układami wejściowymi. Energooszczędne źródła światła zawierające przekształtniki wywołują zakłócenia oraz odkształcają sinusoidę napięcia i prądu. Wśród występujących w systemach energetycznych źródeł harmonicznych można wyróżnić trzy grupy urządzeń: urządzenia z rdzeniem magnetycznym, na przykład transformatory lub generatory, urządzenia łukowe, na przykład piece łukowe, urządzenia spawalnicze oraz urządzenia elektroniczne i energoelektroniczne.

Podsumowując, pojawienie się na wyjściu układu wyższych składowych harmonicznych przy pobudzaniu składową podstawową świadczy o nieliniowości tego układu. Źródłami wyższych harmonicznych są ogólnie odbiorniki o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej lub odbiorniki załączane i wyłączane synchronicznie względem napięcia sieci.