Armonicele sistemului de alimentare sunt produse secundare ale dispozitivelor electronice care apar atunci când anumite tipuri sunt conectate la sistemele de alimentare. Dispozitive precum sursele de alimentare neîntreruptibile, computerele personale și unitățile de frecvență variabilă creează armonici ale sistemului de alimentare atunci când consumă energie în impulsuri scurte și nu într-o manieră fluidă. Efectele acestor armonici duc la tensiuni distorsionate și probleme care afectează negativ performanța sistemelor.
Sursele de alimentare cu energie electrică urmăresc să furnizeze tensiuni sinusoidale în mod constant. Când sarcinile neliniare sau orice dispozitiv care utilizează surse de comutare cu stare solidă pentru a transforma curentul alternativ în curent continuu sunt conectate la o sursă de alimentare, rezultă armonici ale sistemului de alimentare. O sarcină liniară are o relație de curent continuu în care puterea este proporțională cu tensiunea, ambele unde având aceeași formă. Lămpile cu incandescență, motoarele și încălzitoarele sunt câteva exemple de sarcini liniare.
Sarcinile care produc curentul armonic sunt neliniare, unde formele de undă de curent și tensiune diferă una de cealaltă ca formă. Când o astfel de sarcină consumă energie, tensiunile armonice sunt generate de impedanța din cadrul sistemului. Dispozitivele feromagnetice, unitățile de iluminat cu descărcare și dispozitivele de arc sunt câteva exemple de sarcini neliniare. Efectele armonicilor sistemului de alimentare pot fi destul de severe în funcție de magnitudinea distorsiunii de tensiune.
În multe privințe, efectul său este comparabil cu modul în care stresul afectează negativ corpul uman. Nivelurile ridicate de distorsiune armonică pot duce la funcționarea sporadă a echipamentului, ineficiența sistemului de alimentare și chiar la opriri. Întregul sistem de distribuție a utilităților și orice dispozitive conectate pot fi afectate la diferite niveluri în mai multe moduri. De exemplu, armonicile sistemului de alimentare pot reduce durata de viață a condensatoarelor sau pot cauza defectarea sau ruperea acestora. Componentele se pot împiedica, exploda sau pot fi deteriorate fără nicio cauză vizibilă.
Distorsiunile armonice de tensiune fac ca generatoarele să funcționeze într-un mod instabil și să supraîncălzească înfășurările din transformatoare. Dispozitivele precum telefoanele și computerele pot defecta intermitent sau pot prezenta interferențe. Utilizatorii pot ajunge cu facturi excesive de energie din cauza contoarelor de utilități înregistrează incorect măsurătorile de putere.
Tehnicienii folosesc multe metode pentru a reduce armonicile sistemului de alimentare, de la proiecte mai eficiente până la utilizarea transformatoarelor de izolare și delta-delta. Cu un design mai bun, armonicile pot fi reduse prin limitarea sarcinilor neliniare la un anumit procent din capacitatea unui transformator. Transformatoarele delta-delta schimbă relațiile de fază folosind diverse tehnici, care sunt, de asemenea, benefice. Transformatoarele de izolare încearcă să rezolve problema prin creșterea și scăderea tensiunii sistemului pentru a se potrivi.