Si ha trabajado con transformadores o cerca de ellos, especialmente los más grandes, es posible que haya notado el peculiar zumbido que producen durante el funcionamiento. Considerando que los transformadores no tienen partes móviles salvo lafluidos para transformadores, es natural preguntarse qué causa este ruido.

Al seleccionar un transformadorSin embargo, comprender los factores que contribuyen a este zumbido puede ayudarle a tomar una decisión informada. En este artículo, profundizamos en los procesos mecánicos detrás del zumbido del transformador, exploramos por qué ocurre y analizamos cómo las características únicas de su instalación pueden influir en el sonido. También compartiremos estrategias prácticas para ayudar a minimizar este ruido.

¿Por qué zumban los transformadores?

La causa principal del ruido del transformador es la magnetoestricción, que es un fenómeno causado por la expansión y contracción de materiales ferromagnéticos en respuesta a campos magnéticos. Cuando se aplica un campo magnético, las moléculas dentro de estos materiales se estiran y cuando se elimina el campo, se contraen y recuperan su forma original. En un transformador, los voltajes y corrientes alternas crean excitación magnética, generando flujo magnético (líneas de fuerza magnética que pasan a través del núcleo del transformador). Los niveles de flujo más altos amplifican la magnetoestricción, lo que genera un aumento del ruido.

El núcleo de un transformador está compuesto por numerosas láminas magnéticas que se expanden y contraen bajo la influencia de los campos magnéticos que genera. Esta expansión y contracción ocurren dos veces durante cada ciclo de magnetización. Para un transformador que funciona a 60 ciclos por segundo (60 Hz), esto da como resultado 120 ciclos de expansión y contracción por segundo, lo que establece la frecuencia de ruido fundamental. Estos movimientos son irregulares y desiguales, provocando vibraciones y ruidos en múltiplos diferentes de la frecuencia del ruido fundamental. Aunque son de pequeña escala, estas vibraciones son lo suficientemente significativas como para producir el zumbido característico de un transformador.

Factores adicionales que contribuyen al ruido del transformador

Varios otros elementos pueden intensificar el ruido del transformador, a saber:

●Edad:Con el tiempo, las capas del núcleo de un transformador pueden aflojarse, aumentando las vibraciones y, en consecuencia, el ruido. Al igual que conrebobinado de motor eléctrico, un servicio de reparación de transformadores puede ayudar a solucionar este problema.

●Devanados:Los devanados del transformador se expanden y contraen junto con la corriente eléctrica, añadiendo otra capa de ruido a la operación general.

●aficionados:Los transformadores suelen depender de ventiladores de refrigeración para gestionar el calor generado durante el funcionamiento. Estos ventiladores pueden aportar ruido adicional al sistema.

Cómo reducir el zumbido en los transformadores

Si bien las vibraciones de los transformadores están relacionadas con el flujo magnético, reducir el ruido es más complejo que simplemente reducir los niveles de flujo. El voltaje de un transformador depende de varios factores, incluidos los requisitos del sistema y la cantidad de vueltas en sus devanados. Además, la relación entre el flujo y la magnetoestricción no es lineal: un aumento en la magnetización no se correlaciona directamente con un cambio proporcional en la magnetoestricción. Como resultado, utilizar ajustes de flujo para controlar el ruido no es práctico ni particularmente efectivo.

En cambio, un enfoque más eficiente es emplear estrategias específicas para minimizar el zumbido del transformador. Aquí hay algunos métodos probados:

1. Utilice materiales que amortigüen el ruido

Los materiales amortiguadores de ruido son una forma eficaz de reducir el zumbido del transformador y proteger a los trabajadores o transeúntes cercanos de sus efectos. Estos materiales funcionan atrapando ondas sonoras y disipando su energía, absorbiendo eficazmente el ruido. Al hacerlo, pueden limitar significativamente la distancia que recorre el sonido y mejorar el entorno circundante.

Ejemplos de productos amortiguadores de ruido incluyen:

· Barreras petroleras

· Baldosas y cerramientos acústicos

· Acolchado del cojín

· Paneles de pared para exteriores

Estos materiales son especialmente útiles en entornos industriales o exteriores donde controlar el sonido es crucial para mantener la comodidad y la seguridad.

2. Instale su transformador en el lugar correcto

La ubicación de su transformador juega un papel fundamental en la gestión de los niveles de ruido. El sonido viaja de manera diferente dependiendo de su entorno, por lo que elegir la ubicación correcta puede reducir significativamente el impacto del zumbido del transformador. El sitio de instalación ideal debe cumplir los siguientes criterios:

· Superficies pesadas y resistentes: Lo ideal es colocar el transformador sobre hormigón armado que sea al menos 10 veces más pesado que la propia unidad. Las superficies densas y pesadas ayudan a amortiguar las vibraciones, a diferencia de las paredes delgadas o la madera contrachapada, que pueden amplificar el ruido.

· Espacio libre adecuado: Mantenga al menos 10 pies de espacio entre el transformador y otros equipos u objetos. La distancia es una forma rentable de minimizar la transmisión de ruido y su impacto.

· Áreas de tráfico mínimo: si bien la distancia no reduce el ruido real del transformador, colocarlo en zonas de poco tráfico puede disminuir la irritación de las personas cercanas. Esto es particularmente importante en áreas como complejos de apartamentos o lugares de trabajo, donde los ambientes más tranquilos pueden mejorar la comodidad y la comunicación.

· Lejos de superficies reflectantes: Evite instalar transformadores cerca de esquinas, escaleras o pasillos. Estas áreas pueden reflejar y amplificar las ondas sonoras, haciendo que el zumbido parezca más fuerte. Opte por espacios abiertos para mitigar los reflejos del ruido.

3. Asegure los componentes sueltos

Los tornillos, pernos u otros componentes flojos pueden contribuir a vibraciones ruidosas, especialmente en la carcasa del transformador. Apriete todos los sujetadores durante la instalación e incorpore controles regulares en su programa de mantenimiento para garantizar que permanezcan seguros. Además, retire los tornillos de montaje utilizados temporalmente durante la instalación, ya que también pueden generar ruidos no deseados.

Conclusión

El zumbido de los transformadores, si bien es un subproducto natural de su funcionamiento, puede plantear desafíos en entornos sensibles al ruido. Comprender las causas subyacentes, como la magnetoestricción y las vibraciones del núcleo, es clave para implementar soluciones efectivas. Desde mejoras en el diseño hasta una instalación adecuada y el uso de materiales insonorizantes, existen numerosas formas de mitigar este problema.