Armónicos y THD en variadores: qué son y cómo reducirlos

Un variador de frecuencia no consume una onda senoidal limpia. Rectifica la red en un bus de CC y toma corriente en pulsos cortos cerca de los picos de tensión. Esos pulsos añaden corrientes armónicas de orden 5, 7, 11 y 13. La consecuencia no es un problema dentro del variador: es una onda de tensión distorsionada que comparten todas las demás cargas del mismo transformador. Los transformadores se calientan más, los bancos de condensadores envejecen antes y la electrónica sensible de los cuadros vecinos puede dispararse sin causa aparente.

La cifra que importa es la distorsión armónica total en el punto de conexión común (PCC), no en los bornes del variador. En una red rígida, un variador pequeño puede medir 40 % de distorsión de corriente en sus propios bornes y dejar el PCC dentro de un límite del 5 % de THD de tensión. Al contrario, un variador grande sobre un transformador débil puede parecer aceptable en bornes y sacar a toda la planta de cumplimiento. Antes de aceptar cualquier presupuesto de mitigación, solicite la relación de cortocircuito del punto y la norma de armónicos que aplica la compañía eléctrica.

La mitigación escala con el coste. Una reactancia de enlace de CC es el primer paso más económico y suele eliminar buena parte de la distorsión de corriente sin ocupar espacio adicional en el cuadro. Una reactancia de línea añade impedancia de red y protege el rectificador en redes débiles o con transformador compartido. Un rectificador de 12 o 18 pulsos con transformador desfasador es la respuesta robusta para variadores grandes en una red compartida, con un coste real en espacio y precio. Defina primero el límite, mida después la línea base y compre la opción más económica que cumpla ambos.