۱ مقدمه
ترانسفورماتور بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی عمل میکند. اجزای اصلی ترانسفورماتور شامل پیچهها و هسته است. در طول عملکرد، پیچهها مسیر جریان الکتریکی را فراهم میکنند، در حالی که هسته به عنوان مسیر جریان مغناطیسی عمل میکند. وقتی انرژی الکتریکی به پیچه اولیه داده میشود، جریان متناوب یک میدان مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد میکند (یعنی انرژی الکتریکی به انرژی میدان مغناطیسی تبدیل میشود). به دلیل پیوند مغناطیسی (پیوند شار)، شار مغناطیسی که از پیچه ثانویه عبور میکند مداوم تغییر میکند و بنابراین یک القاء الکتروموتوری (EMF) در پیچه ثانویه القاء میشود. وقتی مدار خارجی متصل میشود، انرژی الکتریکی به بار تحویل داده میشود (یعنی انرژی میدان مغناطیسی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود). این فرآیند "الکتریسیته-مغناطیس-الکتریسیته" بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی انجام میشود و این فرآیند تبدیل انرژی تشکیل دهنده اصل عملکرد ترانسفورماتور است.
U1N2 = U2N1
U1: ولتاژ اولیه؛ N1: تعداد دور پیچه اولیه؛ U2: ولتاژ ثانویه؛ N2: تعداد دور پیچه ثانویه
بر اساس استاندارد ملی چینی GB 1094.16، ترانسفورماتور خشک به صراحت به عنوان یک ترانسفورماتور تعریف شده است که هسته و پیچههای آن در مایع عایق غوطهور نیستند. ماده عایق و سردساز آن هوا است. به طور کلی، ترانسفورماتورهای خشک میتوانند به دو نوع اصلی تقسیم شوند: پوششدار و بازپیچ.
نوع "SC(B)" به ترانسفورماتور خشک پوششدار با رزین اپوکسی اشاره دارد (حرف "B" در نام مدل نشاندهنده این است که پیچهها از فولاذ مسی ساخته شدهاند؛ حرف "B" در "SG(B)" نیز همین معنی را دارد). پیچه ولتاژ بالا به طور کامل با رزین اپوکسی پوشش داده شده است، در حالی که پیچه ولتاژ پایین معمولاً به طور کامل با رزین اپوکسی پوشش داده نمیشود—فقط پیچههای انتهایی با رزین اپوکسی مختومه میشوند (این به این دلیل است که سمت ولتاژ پایین جریان بالاتری را منتقل میکند و پوشش کامل تأثیر منفی بر روی تبادل گرما دارد). در حال حاضر، ترانسفورماتورهای خشک نوع SC(B) محصولات اصلی بازار هستند و این مقاله از آنها به عنوان مثال استفاده میکند. بیشتر ترانسفورماتورهای نوع SC(B) دارای عایق کلاس F هستند، با چند مورد که کلاس H هستند.
نوع "SG(B)" به ترانسفورماتور خشک بازپیچ اشاره دارد که از کاغذ عایق NOMEX شرکت DuPont (آمریکا) برای عایق بین دورهای پیچه استفاده میکند. پیچه ولتاژ پایین از فولاذ مسی ساخته شده است و هر دو پیچه ولتاژ بالا و پایین تحت پرداخت عایق VPI (Vacuum Pressure Impregnation) قرار میگیرند. سطح آن با لایهای از ورنیس عایق اپوکسی پوشش داده شده است. بیشتر ترانسفورماتورهای خشک نوع SG(B) دارای عایق کلاس H هستند، با چند مورد که کلاس C هستند.
نوع دیگری از ترانسفورماتور خشک وجود دارد که به "SCR(B)" مشخص میشود، که نوع پوششدار است اما با رزین اپوکسی پوشش داده نمیشود. این نوع به طور کامل با کاغذ NOMEX و ژل سیلیکون پوشش داده شده است و بر اساس فناوری فرانسوی ساخته شده است. این محصول تقاضای بازار بسیار محدودی دارد. تمام ترانسفورماتورهای خشک نوع SCR(B) دارای عایق کلاس H هستند.
۲ مزایای ترانسفورماتورهای خشک
امن، مقاوم در برابر آتش، آتشنشان، انفجارناپذیر، بدون آلودگی و میتوان آن را مستقیماً در مرکز بار نصب کرد؛
بدون نیاز به نگهداری، با هزینههای کلی عملیاتی کم؛
مقاومت بسیار خوب در برابر رطوبت—میتواند تحت رطوبت ۱۰۰٪ به طور طبیعی کار کند و بعد از قطع برق میتوان آن را بدون خشک کردن قبلی دوباره روشن کرد؛
کم ضایعات، کم القای محلی، کم صدای، قدرت تبادل گرما قوی و قادر به کار کردن با ۱۵۰٪ بار اسمی تحت شرایط خنکسازی با هوای مجبور؛
جهت محافظت و کنترل دمای کامل مجهز شده است که اطمینان عملیاتی ایمن را فراهم میکند؛
حجم کوچک، وزن کم، مساحت کوچک و هزینه نصب کم.
۳. معایب ترانسفورماتورهای خشک
با ظرفیت و رتبه ولتاژ یکسان، ترانسفورماتورهای خشک گرانتر از ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن هستند؛
محدودیت رتبه ولتاژ—معمولاً تا ۳۵ kV، با چند مدل که تا ۱۱۰ kV میرسند؛
به طور کلی در داخل ساختمان استفاده میشود؛ زمانی که در خارج از ساختمان استفاده میشود، نیاز به قاب محافظ با درجه حفاظت IP بالا است؛
برای پیچههای پوششدار با رزین، اگر آسیب ببینند، معمولاً نیاز به حذف کامل دارند، زیرا تعمیر معمولاً دشوار است.
۴. ساختار ترانسفورماتورهای خشک
۴.۱ پیچهها
(۱) پیچه لایهای: با استفاده از استکان کنندن رساناهای مسطح یا دایرهای و پیچش آنها به صورت مارپیچ به چند لایه ساخته میشود. بین لایهها عایق یا کانالهای تهویه قرار داده میشود. پیچه با استفاده از قالب و تجهیزات پرکنی تخصصی در زیر فشار و خلاء پوشش داده و سخت میشود. فرآیند: پیچش مارپیچ لایهای → قرار دادن در قالب → پرکنی خلاء.
(۲) پیچه فولادی: با پیچش رساناهای نازک و گسترده ساخته میشود، با یک دور در هر لایه. عایق بین لایهها همچنین به عنوان عایق بین دورهای پیچه عمل میکند. پیچههای فولادی معمولاً از کانالهای تهویه محوری استفاده میکنند: در طول پیچش، نوارهای فاصلهدار در موقعیتهای دورهای مشخص قرار داده میشوند و بعداً برداشته میشوند تا کانالهای هوا محوری ایجاد شوند. پس از پیچش در ماشین پیچش فولادی، کویل فقط نیاز به گرم کردن و سخت کردن دارد—بدون نیاز به قالب یا پرکنی.
چرا پیچش با ولتاژ بالا در لایه بیرونی و پیچش با ولتاژ پایین در لایه داخلی قرار میگیرد؟
زیرا طرف با ولتاژ پایین با ولتاژ کمتری کار میکند و نیاز به فاصله عایقبندی کوچکتری دارد، قرار دادن آن نزدیکتر به هسته فاصله بین پیچش و هسته را کاهش میدهد، بنابراین اندازه کلی ترانسفورماتور و هزینه آن را کاهش میدهد. علاوه بر این، پیچش با ولتاژ بالا معمولاً دارای اتصالات تپ است؛ قرار دادن آن در بیرون عملیات را سادهتر و ایمنتر میکند.
۴.۲ هسته
با استفاده از لایههای متعددی از فولاد سیلیسی که با رزین عایقبندی شدهاند ساخته میشود؛
هسته اصلی توسط قابهای فشردهکننده و پیچهای فشردهکننده ثابت میشود؛
قابهای فشردهکننده بالا و پایین از طریق میلهها یا صفحات اتصال هسته و پیچشها را فشرده میکنند؛
اجزاء عایقبندی هسته شامل عایقبندی قاب، عایقبندی پیچ یا عایقبندی صفحه اتصال است.
چرا هسته باید زمیندار شود؟
در حین عملکرد معمولی، هسته ترانسفورماتور باید یک و تنها یک نقطه زمینداری مطمئن داشته باشد. بدون زمینداری، ولتاژ شناوری بین هسته و زمین ایجاد میشود که منجر به تخلیههای متناوب بین هسته و زمین میشود. زمینداری هسته در یک نقطه احتمال وجود ولتاژ شناور را حذف میکند.
با این حال، اگر هسته در دو یا چند نقطه زمیندار شود، پتانسیلهای نامساوی بین بخشهای هسته جریانهای دورانی بین نقاط زمینداری ایجاد میکند که منجر به خطاها و گرمایش محلی میشود. چنین خطاها در هسته میتوانند افزایش شدید دما در محل خاصی را ایجاد کنند که ممکن است منجر به خاموشی محافظ شود. در موارد شدید، نقاط ذوب شده روی هسته موجب کوتاه شدن بین لایهها میشوند، که باعث افزایش قابل توجه ضریب هسته و تأثیر شدید بر عملکرد و عملیات ترانسفورماتور میشود—گاهی نیاز به تعویض لایههای فولاد سیلیسی برای تعمیر است. بنابراین، ترانسفورماتورها نباید چندین نقطه زمینداری داشته باشند؛ فقط یک و دقیقاً یک نقطه زمینداری مجاز است.
۵. سیستم کنترل دما
عملکرد ایمن و طول عمر ترانسفورماتور خشک بیشتر به ایمنی و قابلیت اطمینان عایقبندی پیچشها بستگی دارد. اگر دما پیچشها از حد تحمل حرارتی عایقبندی بیشتر شود، عایقبندی آسیب میبیند—این یکی از دلایل اصلی خرابی ترانسفورماتور است. بنابراین، مانیتورینگ دمای عملیاتی و اجرای کنترلهای هشدار و قطع بسیار مهم است.
(۱) کنترل خودکار مرواح: سیگنالهای دما توسط دترکتورهای مقاومتی دما Pt100 که در بخش گرمترین پیچش با ولتاژ پایین تعبیه شدهاند، اندازهگیری میشوند. هنگامی که بار ترانسفورماتور افزایش یافته و دمای عملیاتی افزایش مییابد، سیستم به صورت خودکار مرواح خنککننده را وقتی دمای پیچش به ۱۱۰ درجه سانتیگراد میرسد روشن میکند و وقتی دما به ۹۰ درجه سانتیگراد کاهش مییابد، آنها را خاموش میکند.
(۲) هشدار دمای بالا و قطع در دمای بیشتر: سیگنالهای دما از پیچشها یا هسته توسط ترمیستورهای غیرخطی PTC که در پیچش با ولتاژ پایین تعبیه شدهاند، جمعآوری میشوند. اگر دمای پیچش ادامه دهد و به ۱۵۵ درجه سانتیگراد برسد، سیستم سیگنال هشدار دمای بالا را خروجی میدهد. اگر دما به ۱۷۰ درجه سانتیگراد افزایش یابد، ترانسفورماتور نمیتواند به صورت ایمن عمل کند و باید سیگنال قطع دمای بیشتر به مدار محافظ ثانویه ارسال شود.
(۳) سیستم نمایش دما: مقادیر دما توسط ترمیستورهای Pt100 که در پیچش با ولتاژ پایین تعبیه شدهاند اندازهگیری میشوند و دمای هر پیچش فاز (با مانیتورینگ سهفاز، نمایش مقدار بیشترین و ضبط دمای بیشترین تاریخی) را مستقیماً نمایش میدهند. سیستم خروجی آنالوگ ۴–۲۰ میلیآمپر برای دمای بیشترین ارائه میدهد. اگر انتقال دوردست به کامپیوتر (تا ۱۲۰۰ متر) لازم باشد، میتواند با رابط کامپیوتر و یک ارسالکننده تجهیز شود که مراقبت همزمان از تا ۳۱ ترانسفورماتور ممکن میشود. سیگنال ترمیستور Pt100 همچنین میتواند هشدار دمای بالا و قطع را فعال کند و باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم محافظ دما شود.

۶. پوشش ترانسفورماتورهای خشک
بر اساس مشخصات محیط کار و نیازهای محافظت، ترانسفورماتورهای خشک میتوانند با انواع مختلفی از پوششها تجهیز شوند. معمولاً پوشش با رتبه IP20 انتخاب میشود که جلوگیری از ورود اجسام خارجی جامد با قطر بیش از ۱۲ میلیمتر و حیوانات کوچک مانند موش، مار، گربه و پرنده به ترانسفورماتور را فراهم میکند، بدین ترتیب از خطاهای شدید مانند کوتاهشدن و قطع برق جلوگیری میکند و یک مانع ایمنی برای قسمتهای زنده ایجاد میکند.
اگر ترانسفورماتور باید در خارج از ساختمان نصب شود، میتوان از پوشش با رتبه IP23 استفاده کرد. علاوه بر محافظت ارائه شده توسط IP20، این پوشش از قطرات آب که با زاویههای تا ۶۰ درجه از عمودی میافتند جلوگیری میکند. با این حال، پوشش IP23 ظرفیت خنکسازی ترانسفورماتور را کاهش میدهد، بنابراین در انتخاب این نوع پوشش باید به کاهش ظرفیت عملیاتی توجه کرد.
| Dust Protection Ⅰ | Water Protection P | ||
| Number | Protection Scope | Number | Protection Scope |
| 0 | No Protection | 0 | No Protection |
| 1 | Prevent intrusion of solid foreign objects with diameter > 50mm (Prevent human body, e.g., palm) | 1 | Prevent water droplet intrusion (Prevent vertically falling water droplets, e.g., condensed water) |
| 2 | Prevent intrusion of solid foreign objects with diameter > 12.5mm (Prevent human fingers) | 2 | Still prevent water droplet intrusion when tilted at 15° |
| 3 | Prevent intrusion of solid foreign objects with diameter > 2.5mm | 3 | Prevent sprayed water intrusion (Rainproof or prevent at an angle < 60° from vertical) |
| 4 | Prevent intrusion of solid foreign objects with diameter > 1.0mm | 4 | Prevent splashed water intrusion (Prevent splashing from all directions) |
| 5 | Prevent foreign objects and dust | 5 | Prevent jet water intrusion (Resist low-pressure water spraying for at least 3 minutes) |
| 6 | Prevent foreign objects and dust | 6 | Prevent heavy wave intrusion (Resist large-volume water spraying for at least 3 minutes) |
| 7 | Prevent water intrusion during immersion (Resist in 1-meter-deep water for 30 minutes) | ||
| 8 | Prevent water intrusion during submersion | ||
۷. روشهای خنکسازی ترانسفورماتورهای خشک
ترانسفورماتورهای خشک از دو روش خنکسازی استفاده میکنند: خنکسازی هوا طبیعی (AN) و خنکسازی هوا اجباری (AF).
در حالت خنکسازی هوا طبیعی، ترانسفورماتور میتواند به طور مداوم در ظرفیت اسمی خود برای مدت طولانی عمل کند.
در حالت خنکسازی هوا اجباری، ظرفیت خروجی ترانسفورماتور میتواند تا ۵۰٪ افزایش یابد، که مناسب برای عملیات بار زیاد موقت یا شرایط بار زیاد اضطراری است. با این حال، در حالت عملیات بار زیاد، ضریب ضرر بار و ولتاژ ممانعت به طور قابل توجه افزایش مییابد، که منجر به عملیات غیراقتصادی میشود؛ بنابراین، عملیات مداوم بار زیاد باید پرهیز شود.

۸. آزمونهای ترانسفورماتورهای خشک
اندازهگیری مقاومت مستقیم سیمپیچها:
کیفیت لحیمکاری رساناهای داخلی، وضعیت تماس بین تغییرات تپ و سیمها، و تعادل مقاومتهای فازی را بررسی میکند. به طور کلی، نامتوازنی مقاومت بین خطها نباید بیش از ۲٪ و بین فازها نباید بیش از ۴٪ باشد. نامتوازنی مقاومت مستقیم بالا میتواند جریانهای حلقوی بین سه فاز ایجاد کند، که منجر به افزایش ضرر جریانهای حلقوی و تأثیرات نامطلوب مانند گرم شدن بیش از حد ترانسفورماتور میشود.
بررسی نسبت ولتاژ در تمام موقعیتهای تپ:
صحت تعداد دوران و اتصال صحیح تمام تپها را تأیید میکند. وقتی ۱۰۰۰ V به سمت فشار بالا (و تپهای مختلف آن) اعمال میشود، بررسی میکند که آیا ترانسفورماتور حدود ۴۰۰ V در سمت فشار پایین خروج میدهد.
بررسی گروه اتصال سیمپیچهای سه فاز و قطبیت.
اندازهگیری مقاومت عایقی قطعههای محکمکننده عایقی هسته و خود هسته.
اندازهگیری مقاومت عایقی سیمپیچها:
سطح عایقی بین سیمپیچهای فشار بالا، فشار پایین و زمین را ارزیابی میکند. معمولاً از مگاهممتر ۲۵۰۰ V استفاده میشود، و مقادیر اندازهگیری شده مقاومت عایقی (HV–LV، HV–زمین، LV–زمین) باید از مقادیر استاندارد مشخص شده بیشتر باشد.
آزمون ولتاژ تحمل AC سیمپیچها:
قدرت عایقی اصلی بین HV، LV و زمین را از طریق آزمون تحمل الکتریکی ارزیابی میکند. این آزمون در شناسایی عیوب محلی که در طول تولید معرفی شدهاند، تصمیمگیرنده است. برای ترانسفورماتورهای خشک، ولتاژهای آزمون معمولی عبارتند از: ۳۵ kV برای سیمپیچ ۱۰ kV و ۳ kV برای سیمپیچ ۰.۴ kV، هر یک برای ۱ دقیقه بدون شکست به عنوان قابل قبول در نظر گرفته میشود.
آزمونهای تغییر و قفلکردن برای شکنها در تمام سطوح ترانسفورماتور:
قابلیت اطمینان عملیات رلههای محافظ را تأیید میکند و تأیید میکند که تجهیزات تغییر دهنده کامل و بدون عیب هستند.
۹. آزمون تغییر سریع (وارد شدن)
(۱) وقتی ترانسفورماتور خالی از بار جدا میشود، ولتاژ تغییر ممکن است رخ دهد. در سیستمهای قدرت با نوترال ناشدید یا نوترال شدید شده از طریق سیمپیچ خاموشکننده قوس، میزان ولتاژ بیش از حد میتواند ۴–۴.۵ برابر ولتاژ فازی باشد؛ در سیستمهای با نوترال مستقیماً شدید شده، میتواند تا ۳ برابر ولتاژ فازی برسد. برای تأیید اینکه عایق ترانسفورماتور میتواند ولتاژ کامل یا ولتاژ تغییر را تحمل کند، آزمون ضربهای لازم است.
(۲) تغذیه یک ترانسفورماتور خالی از بار جریان مغناطیسی وارد شده را ایجاد میکند، که میتواند ۶–۸ برابر جریان اسمی باشد. جریان وارد شده در ابتدا به سرعت کاهش مییابد—معمولاً در ۰.۵–۱ ثانیه به ۰.۲۵–۰.۵ برابر جریان اسمی کاهش مییابد—اما کاهش کامل ممکن است بسیار طولانیتر باشد، تا دهها ثانیه برای ترانسفورماتورهای با ظرفیت بزرگ. به دلیل نیروهای الکترومغناطیسی بزرگ ایجاد شده توسط جریان وارد شده، آزمون ضربهای برای ارزیابی قوت مکانیکی ترانسفورماتور و بررسی اینکه آیا رلههای محافظ ممکن است در مرحله اولیه کاهش جریان وارد شده عمل نکنند، انجام میشود.
به طور کلی، ترانسفورماتورهای نصب شده جدید ۵ آزمون ضربهای انجام میدهند، در حالی که ترانسفورماتورهای تحت تعمیر ۳ آزمون ضربهای انجام میدهند.
۱۰. آزمون بدون بار
هدف آزمون بدون بار عبارت است از:
اندازهگیری ضرر بدون بار و جریان بدون بار ترانسفورماتور؛
تأیید اینکه طراحی و تولید هسته به مشخصات فنی و استانداردها مطابقت دارد؛
تشخیص عیوب هسته مانند گرم شدن محلی یا عایقبندی محلی ضعیف.
در طول آزمون، سمت فشار بالا بدون بار باقی میماند، و ولتاژ اسمی به سمت فشار پایین اعمال میشود. ضرر بدون بار عمده ضرر هسته (آهن) است.
عیوب قابل تشخیص از طریق آزمون بدون بار عبارتند از:
عایقبندی ضعیف بین لایههای فولاد سیلیکونی؛
شورتهای محلی یا آسیب حرارتی بین لایههای هسته؛
شکست عایق در میخهای عبوری هسته، بندهای فولادی، صفحات محکمکننده، یوک بالایی و غیره، که باعث شورت میشود؛
آزادی، عدم ترازی لایههای فولاد سیلیکونی یا فواصل هوا بیش از حد در مدار مغناطیسی؛
زمینبندی چند نقطهای هسته؛
شورت بین دور یا بین لایه در سیمپیچها، یا تعداد دور نامساوی در شاخههای موازی که باعث عدم تعادل آمپر دور میشود؛
استفاده از لایههای فولاد سیلیکونی با ضرر بالا و کیفیت پایین یا خطاهای در محاسبات طراحی.
۱۱. آزمون شورتمداری
آزمایش خوردگی کوتاهمدار عمدتاً زیان خوردگی کوتاهمدار و امپدانس را اندازه میگیرد. این آزمایش در زمان راهاندازی برای تأیید صحیح بودن ساختار پیچک و پس از جایگزینی پیچک برای بررسی انحرافات قابل توجه از نتایج آزمایشهای قبلی انجام میشود.
منبع تغذیه آزمایش ممکن است سهفاز یا تکفاز باشد، که به سمت فشار قوی اعمال میشود در حالی که سمت فشار ضعیف خوردگی کوتاهمدار است. در طول آزمایش، جریان سمت فشار قوی به مقدار اسمی خود افزایش مییابد و جریان سمت فشار ضعیف به گونهای کنترل میشود که در مقدار اسمی باقی بماند.
۱۲. مدیریت شرایط غیرطبیعی ترانسفورماترهای خشک
۱۲.۱ صدای غیرطبیعی ترانسفورماتر
صداهای مکانیکی ناشی از:
پیچهای محکمکننده هسته که لاغر شدهاند؛
تغییر شکل گوشههای هسته به دلیل دستکاری نادرست در حین حمل یا نصب؛
اجسام خارجی که بخشهایی از هسته را متقاطع میکنند؛
پیچهای نصب مروارید که لاغر شدهاند یا اجسام خارجی در داخل مروارید؛
پیچهای نصب قاب که لاغر شدهاند و باعث ارتعاش و صدای پنل میشوند؛
پیچهای ثابتکننده مدار فشار ضعیف که لاغر شدهاند یا عدم وجود اتصالات انعطافپذیر، باعث ارتعاش و صدا میشوند.
فشار ورودی بسیار بالا که باعث اشباع و صدای همینگ بلندتر میشود.
صدا از هارمونیکهای مرتبه بالا: الگوی نامنظم—در حجم متغیر و به طور متناوب موجود. عمدتاً به دلیل تجهیزات تولید هارمونی (مثل، کورههای الکتریکی، مستردای کتریستور) در سمت تغذیه یا بار که هارمونیکها را به ترانسفورماتر بازمیفرستند.
عوامل محیطی: اتاق کوچک ترانسفورماتر با دیوارهای صاف که اثر رزونانس "جعبه بلندگو" را ایجاد میکند و صدای ادراکی را تقویت میکند.
۱۲.۲ نمایش دما غیرطبیعی
حسگر به سوکت در پشت واحد نمایش دما وارد نشده است—نوری مشخصه خرابی روشن میشود؛
اتصال سست در پلاگ حسگر مقاومت را افزایش میدهد و باعث خواندن دما به طور غلط بالا میشود؛
خواندن دما به بینهایت در یک فاز نشاندهنده قطع مدار در سیم مقاومت پلاتینی حسگر است؛
خواندن غیرطبیعی بالا در یک فاز نشاندهنده این است که مقاومت پلاتین در حالت شکسته (متناوب) قرار دارد.
ترانسفورماتر بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی عمل میکند. اجزای اصلی ترانسفورماتر شامل پیچکها و هسته است. در طول عملکرد، پیچکها مسیر جریان الکتریکی را تشکیل میدهند، در حالی که هسته مسیر شار مغناطیسی را تشکیل میدهد. وقتی انرژی الکتریکی به پیچک اصلی وارد میشود، جریان متناوب یک میدان مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد میکند (یعنی انرژی الکتریکی به انرژی میدان مغناطیسی تبدیل میشود). به دلیل پیوند مغناطیسی (پیوند شار)، شار مغناطیسی که از طریق پیچک ثانویه میگذرد به طور مداوم تغییر میکند، بنابراین یک نیروی الکتروموتوری (EMF) در پیچک ثانویه القا میشود. وقتی مدار خارجی متصل میشود، انرژی الکتریکی به بار منتقل میشود (یعنی انرژی میدان مغناطیسی به انرژی الکتریکی بازتبدیل میشود). این فرآیند "الکتریسیته–مغناطیس–الکتریسیته" بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی انجام میشود، و این فرآیند تبدیل انرژی تشکیل دهنده اصل عملکرد ترانسفورماتر است.