(1) Seleção de materiais-de alta qualidade para fabricação de transformadores
Os transformadores funcionam alterando a tensão da rede por meio de indução eletromagnética; seus principais materiais constituintes são laminações de aço silício e fios eletromagnéticos. A qualidade destes dois materiais impacta diretamente nas características de perda do transformador. As perdas geradas no núcleo do transformador durante a operação são chamadas coletivamente de "perdas sem-carga". Esses valores de perda são constantes-em grande parte independentes do fator de carga do transformador-e são, até certo ponto, inevitáveis. Contudo, a qualidade dos materiais magnéticos empregados pode influenciar significativamente a magnitude dessas perdas. Os primeiros transformadores de-geração{9}}de economia de energia utilizavam laminações de aço silício de alto grau de-grãos laminados-laminados a frio-orientados (especificamente graus Q11 e Q10)-eliminando gradualmente materiais mais antigos, como -aço D44 laminado a quente-, e combinaram essa seleção de materiais com melhorias no projeto estrutural para reduzir-perdas sem carga, 40%.
(2) Otimização de Design e Melhoria de Processos
Melhorar as características de perda do transformador através de avanços no projeto estrutural e nos processos de fabricação constitui o principal foco de pesquisa para fabricantes de transformadores. A aplicação do projeto-assistido por computador (CAD) à engenharia de transformadores abriu vastas novas possibilidades, permitindo que os projetistas almejassem objetivos específicos-como minimizar as perdas totais de energia e otimizar a proporção de cobre (fio eletromagnético) e ferro (aço silício)-para alcançar um equilíbrio ideal entre esses dois materiais principais. Essa abordagem permite que as curvas de desempenho derivadas de materiais-de alta qualidade e projetos estruturais otimizados convirjam em um único ponto ideal, produzindo assim os resultados mais eficientes. Uma melhoria particularmente inovadora no projeto estrutural envolveu a transição da configuração da junta central de um estilo tradicional de "volta-reta" para um arranjo de junta "híbrido reto-e-esquadrado" ou "totalmente esquadrado". Essa inovação facilita um alinhamento mais suave dos caminhos do fluxo magnético dentro das regiões conjuntas de laminações de aço silício orientadas a grãos (como as classes Q10 e Q11 amplamente utilizadas), reduzindo assim efetivamente as perdas sem{14}}carga.
