Harmônicos são componentes de uma forma de onda cuja frequência é um múltiplo inteiro da onda fundamental. Para inversores de potência , o controle harmônico é um aspecto fundamental para garantir a qualidade da forma de onda CA de saída.
Causas da geração de harmônicos: Durante a operação do inversor de potência, a comutação dos dispositivos de comutação fará com que a forma de onda de saída contenha harmônicos de diferentes frequências. Esses harmônicos podem causar interferência nos equipamentos de carga e nos sistemas de energia conectados, portanto, o controle harmônico é necessário para reduzir ou eliminar esses efeitos adversos.
Modulação por largura de pulso (PWM): A modulação por largura de pulso é o principal meio de controle harmônico. Ao ajustar a relação de tempo liga-desliga do dispositivo de comutação, a modulação por largura de pulso pode controlar efetivamente o conteúdo harmônico da forma de onda de saída. O inversor gera um sinal de pulso e controla o tamanho dos harmônicos na forma de onda de saída alterando a largura do pulso.
Inversor multinível: Os inversores tradicionais geralmente adotam uma estrutura de dois níveis, ou seja, o nível da forma de onda de saída só pode ser alto ou baixo. No entanto, os inversores multiníveis empregam mais níveis e podem reduzir o conteúdo harmônico introduzindo níveis adicionais na forma de onda de saída. Essas tecnologias multinível incluem PWM multinível e tecnologia de modulação de largura de pulso multinível, que pode controlar a forma de onda de saída com mais precisão.
Projeto do filtro: O controle harmônico também pode ser obtido usando filtros harmônicos na saída do inversor. Esses filtros são normalmente filtros LC que removem seletivamente componentes harmônicos específicos da forma de onda de saída. O design do filtro precisa ser cuidadosamente adaptado à frequência operacional e aos requisitos de carga do inversor para garantir a redução eficaz de harmônicos.
Monitoramento de harmônicos e feedback: Os sistemas avançados de inversores de potência são frequentemente equipados com monitoramento de harmônicos e recursos de controle de feedback. Ao monitorar o conteúdo harmônico real da forma de onda de saída, o sistema pode ajustar a modulação da largura de pulso e outros parâmetros conforme necessário para controlar os níveis harmônicos em tempo real. Este sistema de controle de circuito fechado ajuda a se adaptar a diferentes cargas e condições de trabalho e a manter a estabilidade da forma de onda de saída.
Controle de perdas mínimas: O controle harmônico também precisa considerar a perda do próprio inversor. Ao projetar um inversor, os engenheiros precisam encontrar um equilíbrio que possa controlar os harmônicos e, ao mesmo tempo, minimizar as perdas de energia no próprio inversor. Isto envolve otimizar a seleção de dispositivos de comutação, reduzindo a frequência de comutação e melhorando os sistemas de dissipação de calor.
