Ondas periódicas con armónicos

   

    Carlos Roldán Porta

Introducción:

Aunque el diseño de las redes eléctricas suele hacerse admitiendo que las tensiones y las intensidades son ondas sinusoidales, cada vez es más frecuente encontrar cargas electrónicas que distorsionan fuertemente dichas ondas. Por ejemplo, alumbrado de descarga y led, equipos informáticos, variadores de velocidad de motores, etc. Hay que familiarizarse con el concepto de magnitudes armónicas y conocer sus consecuencias.


Objetivos:

Los resultados de aprendizaje que se pueden alcanzar con este laboratorio son:

- Analizar la forma de una onda periódica con un contenido de armónicos concreto.
- Analizar la influencia de dichos armónicos sobre aspectos como amplitud de la onda, pasos por 0, etc.
- Analizar la influencia de los ángulos de desfase entre cada armónico y la fundamental.
- Sintetizar alguna onda similar a las predefinidas (onda triangular por ejemplo) a base de ir añadiendo armónicos e ir desplazándolos, según los resultados que se vayan observando.


Instrucciones:

Los parámetros a modificar son:

m1: amplitud del fundamental de la onda (número positivo).
f: frecuencia del fundamental de la onda en Hz (número positivo).
ai (a1, a2, a3): índices de los armónicos que contiene la onda. Son enteros mayores que 1. Por ejemplo: 3, 5, 7.
ri (r1, r2, r3): porcentajes de amplitud de los armónicos que contiene la onda respecto a la amplitud del fundamental. Son números positivos o nulos. Por ejemplo: 60, 15, 5. Introduciendo un 0, se anula ese armónico.
di (d1, d2, d3): desfases en grados de los armónicos que contiene la onda respecto al ángulo inicial del fundamental (0º). Son números. Por ejemplo: 0, 30, -45.

Variando estos parámetros, debes analizar su influencia en la onda y en la THD (tasa de distorsión armónica). Además debes tratar de obtener ondas predefinidas, como la onda triangular, dientes de sierra, cuadrada...


                    

m1 (amplitud fundamental)


f (Hz)


a1 (armónico nº 1)


r1 (porcentajes de amplitud)


d1 (desfases en grados)


a2 (armónico nº 2)


r2 (porcentaje de amplitud)


d2 (desfase en grados)


a3 (armónico nº 3)


r3 (porcentaje de amplitud)


d3 (desfase en grados)



 
 

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