O ruído acústico produzido pelos transformadores elétricos de potência, instalados em áreas urbanas, gera problemas ambientais e desconforto na população vizinha. Neste trabalho propõe-se desenvolver uma metodologia de projeto para reduzir o ruído dos transformadores com o objetivo de atingir níveis de ruído que a legislação ambiental exige. Um transformador elétrico de potência contém um núcleo, no qual encontram-se as bobinas, dentro de um tanque, ao ativar-se o núcleo e a bobina produz ruído e vibração em todos os componentes do transformador. Para diminuir a vibração e o ruído propõe-se o uso de Absorvedores Dinâmicos (AD) fixados nas paredes do tanque, e amortecedores automotivos ligados à base do tanque. Com os amortecedores procura-se atenuar os deslocamentos da base do tanque impostos pelo núcleo. Este procedimento, isoladamente, diminui a vibração da base do tanque e das paredes do tanque. Adicionalmente, utilizando absorvedores dinâmicos de vibração, projetados e alocados de acordo com resultados de simulações numéricas, é possível reduzir a amplitude de vibração das paredes do tanque. A redução de amplitude de vibração das paredes do tanque leva necessariamente a uma redução do ruído acústico, pois o ruído acústico decorre do acoplamento da vibração das paredes com o ar vizinho. Dados de deslocamento das paredes em condições operacionais, Operational Defection Shape (ODS), foram utilizados para determinar regiões de maior vibração e regiões para alocação dos absorvedores dinâmicos. Os modelos de elementos finitos do tanque, dos absorvedores dinâmicos e o carregamento operacional permitem estimar a redução de ruído e o número e a posição dos absorvedores dinâmicos. / The acoustic noise produced by electric power transformers, installed in urban areas, generates environmental problems and discomfort for the citizens of the neighborhood. The present work proposes a design methodology of devices to reduce the acoustic noise to levels legally accepted. An electric power transformer has a core, where the coils are assembled, inside a tank to active the core and coils make sound and vibration in all transformer component. To reduce vibration and noise it is evaluate the use of Dynamic Absorbers (DA), attached to the walls of the tank, and automotive dampers, attached to the base of the tank. The shock absorbers are intended to attenuate the displacements of the base of the tank imposed by the core of the transformer. This procedure, alone, reduces the vibration amplitude of the base and of the walls of the tank. Additionally, using vibration dynamic absorbers, designed and allocated according to numerical simulations, it is possible to reduce the amplitude of vibration on the walls of the tank. The reduction of the vibration amplitude necessarily leads to a reduction of the acoustic noise, since the acoustic noise is generated through the coupling of the structural vibration and the air in the near field. Operational displacement data, from an Operational Defection Shape (ODS) analysis, were used to determine regions of vibration higher and regions to location of dynamic absorber. Finite elements models of the tank and of the dynamic absorbers and the operational loading allow the estimation of noise reduction and of the number and position of the dynamic absorbers.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-28032008-155724 |
| Date | 10 December 2007 |
| Creators | Elvys Isaias Mercado Curi |
| Contributors | Raúl González Lima, Daniel Benítez Barrios, Sylvio Reynaldo Bistafa, Tarcisio Antonio Hess Coelho, José Augusto Lopes |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Mecânica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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