Comparative analysis of the results from two different frequency grouping methods on the currents and temperatures of an induction motor submitted to harmonics and interharmonics : laboratory tests

Abstract

Os avanços contínuos na eletrônica de potência resultaram na instalação de cargas de potência não lineares, tais como sistemas de acionamento de motor e conversores de potência, que podem levar a perturbações como harmônicas e inter-harmônicas. Apesar do crescimento significativo da aplicação de inversores em fontes renováveis, como eólica e fotovoltaica (PV), a análise de inter-harmônicas em sistemas de potência ainda é caracterizada como um desafio. De fato, a medição de harmônicos tem sido amplamente discutida e investigada na literatura. No entanto, na questão das inter-harmônicas, pode-se observar a falta de estudos visando investigar o agrupamento de inter-harmônicas e seus efeitos nos equipamentos do sistema de energia elétrica, como o motor de indução trifásico (MIT). Para poder associar os componentes harmônicos e inter-harmônicos aos seus efeitos no MIT, é necessário adotar o método de agrupamento de frequências. Em vista disso, o norma internacional IEC 61000-4-7 sugere o conceito de agrupamento para medir inter-harmônicas. A abordagem se refere ao cálculo usado para agrupar vários valores de um parâmetro em um único valor representativo em intervalos de tempo específicos. Este método tem sido empregado em alguns estudos da literatura que visam sobre este tema. No entanto, tem sido relatado na matéria escrita que os grupos harmônicos e/ou inter-harmônicos do grupo resultante perdem algumas características do componente de freqüência harmônica ou inter-harmônica usual. Esse problema instigou um estudo na literatura que propunha a ideia de frequência de grupo (GF). O GF representa um componente de frequência única de um sinal de corrente ou tensão colocado em uma determinada banda, de forma que os componentes individuais tenham o mesmo índice de potência que o de todos os componentes de frequência na banda. Este estudo compara os resultados dos métodos de agrupamento acima mencionados com o objetivo de identificar, qual, baseado em ensaios laboratorial, melhor representa a influência de harmônicas e inter-harmônicas nas correntes e temperaturas do MIT. A utilização de um método de agrupamento preciso constitui um passo importante em estudos que visam identificar os efeitos das inter-harmônicas em equipamentos como o MIT.