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les harmoniques - Coggle Diagram
les harmoniques
Définitions des harmoniques :
Ce courant est riche en composantes harmoniques dont le spectre dépend de la nature de la charge.
Les courants harmoniques créent des tensions harmoniques perturbant le fonctionnement des autres utilisateurs raccordés à la même source.
L'impédance de la source aux différentes fréquences harmoniques joue un rôle fondamental dans la sévérité de la distorsion en tension.
Les harmoniques proviennent principalement de charges non
linéaires
Si l'impédance de la source est faible (Pcc élevée), la distorsion en tension est également faible.
Ces charges absorbent un courant qui n'a pas la même forme que la tension qui les alimente.
Niveaux d'harmoniques
La mise sous tension de transformateurs ou les charges polarisées (redresseurs monoalternance) ainsi que les fours à arc génèrent également des harmoniques de rangs pairs.
La plupart des sources génèrent des harmoniques de rangs impairs.
Caractéristiques du spectre
Le spectre peut être discret ou continu et variable de façon aléatoire (four à arc) ou intermittente (machines à souder).
Les niveaux varient selon le mode de fonctionnement de l'appareil, l'heure de la journée et la saison (climatisation).
Les interharmoniques
Dues à des variations périodiques ou aléatoires de la puissance absorbée par différents récepteurs : fours à arc, machines à souder, convertisseurs de fréquences (variateurs de vitesse, cycloconvertisseurs).
Les fréquences de télécommande utilisées par le distributeur sont aussi des interharmoniques.
Interharmoniques : composantes sinusoïdales non à des fréquences multiples entières de celle du fondamental, situées entre les harmoniques.
Principales sources d'harmoniques
Charges industrielles
Charges utilisant l’arc électrique : fours à arc, machines à souder, éclairage (lampes à décharge, tubes fluorescents).
Démarrages de moteurs par démarreurs électroniques et enclenchements de transformateurs de puissance génèrent aussi des harmoniques (temporaires).
Équipements d'électronique de puissance : variateurs de vitesse, redresseurs à diodes ou à thyristors, onduleurs, alimentations à découpage.
Avantages des équipements à base d'électronique de puissance : souplesse de fonctionnement, excellent rendement énergétique, performances élevées.
Charges domestiques
Leur puissance unitaire est bien plus faible que celle des charges industrielles, mais leur effet cumulé les rend importantes en sources de distorsion harmonique.
L'utilisation de ce type d'appareils croît en nombre et parfois en puissance unitaire.
Appareils munis de convertisseurs ou d'alimentations à découpage : téléviseurs, fours à micro-ondes, plaques à induction, ordinateurs, imprimantes, photocopieuses, gradateurs de lumière, équipements électroménagers, lampes fluorescentes.
Étude des effets des harmoniques
Pour étudier les effets à court, moyen ou long terme, les mesures des différents paramètres doivent se faire à des intervalles de temps compatibles avec la constante de temps thermique des équipements.