• بازدید : 54 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده :

 در موتور الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قسمت گردندۀ ماشین صورت می گیرد. در موتورهای DC و یکنوع موتورAc ، قدرت الکتریکی  توسط کلکتور و جاروبکها مستقیماً به رتور داده می شود. با توجه به اینکه، این نوع ماشینها را می توان موتورهای هدایتی (Conduction motor) می نامند. در معمولیترین نوع  موتورA.C قدرت الکتریکی مستقیماً به رتور هدایت نمی شود و رتور قدرت رابطور القایی درست مانند ثانویۀ ترانسفور ماتور دریافت می کند. به این دلیل این نوع موتورها به نام موتورهای القایی معروفند. ضمن تجزیه و تحلیل موتورها، آشکار می شود که مفید خواهد بود اگر موتور القایی مانند یک ترانستور ماتور با ثانویۀ گردان تصور شود.
بدین ترتیب که یک سیم پیچی ساکن به منبع A.c وصل است و سیم پیچی دیگر به طریقی است که می تواند به راحتی بچرخد و انرژی خود را ضمن چرخش، توسط القاء مانند ترانسفور ماتور دریافت کند. اصول موتور القایی ابتدا توسط Arago در سال ۱۸۲۴ موقعی  که وی پدیدۀ جالب زیر را ملاحظه نمود کشف گردید:
اگر یک صفحۀ غیر مغناطیسسی nonmagnetic و یک قطب نا به هم لولا شوند، بطوریکه محورهای آنها با هم موازی باشند و هر دو قطب با یکی از قطبهای  قطب نما نزدیک لبۀ صفحه دیسک واقع شده  باشند اگر که دیسک را بچرخاند قطب نما نیز خواهد چرخید یا بر عکس اگر عقربه را بچرخاند دیسک نیز می چرخد چرخش قسمت القاء شده همان جهت چرخش قسمت دیگر است.
این پدیده ممکن است به طریق زیر مشاهده شود:
اگر یک صفحۀ گرد مسی یا آلو مینیومی ساده و یک قطب نمای نسبتاً بزرگ روی محور عمودی نزدیک به هم نصب شوند بطوری که هر کدام بتواند حول محور خود آزادانه و مستقل از یکدیگر بچرخند( این بهترین راه برای نشاندادن اساس عمل موتورهای القایی می باشد.
اگر که دیسک بچرخد قطب نما نیز آنرا دنبال خواهد نمود البته با سرعت کمتر. شکل(۱) یک لبۀ قطب جنوب آهنربا را که مستقیماً روی لبۀ دیسک غیر مغناطیسی قرار دارد نشان می دهند. برای  درک این مطلب که ممکن است هر دو قسمت که روی لولا ها به طور عمودی  و مستقل از یکدیگر قرار دارند، آزادانه در صفحۀ افقی بچرخد، باید توجه را به یک المان قطعه کوچکی از دیسک که درست در زیر مرکز قطب قرار می گیرند معطوف داشت.
در شکل ۱a فوران به طور عمودی به طرف بالا از دیسک عبور کرده و بطور یکنواخت توزیع شده است. اگر که آهنربا به طرف راست حرکت کند. شکل ۱a فوران دور قطعه(المان) هادی دیسک خم می شود بطوری که یک ولتاژ در هادی تولید می گردد که در جهت مخالف ناظر می باشد.  ولتاژ تولید شده باعث ایجاد یک جریان می شود که به طرف لولا جلو می رود و بعداً به دو قسمت راست و چپ تقسیم می شود و به طرف المان هادی بر می گردد. جریان در دیسک تولد یک میدان مغناطیسی می نماید که المان هادی را درجهت عقربه های ساعت دور می زند. این میدان و میدان قطب جنوب در شکل ۱-c دیده می شود.
نتیجۀ  این فوران ها در شکل ۱-d نشان می دهد که فوران ها در یک طرف تقویت و در طرف دیگر تضعیف شده اند. بنابراین المان های هادی و دیسک به طرف راست حرکت می نماید( در همان جهتی که قطب حرکت می کند). هرگز برای دیسک ممکن نیست که به سرعت قطب حرکت نماید زیرا اگر با چندین سرعتی حرکت کند هیچ حرکت نسبی بین دیسک و قطب وجود نخواهد داشت و هیچ ولتاژی در دیسک تولید نخواهد شد و بنابراین هیچ فورانی توسط دیسک به وجود  نخواهد آمد و این باعث خواهد شد که دیسک سرعتش کم شود تا جریان کافی تولید گردد و قدرت لازم برای گردش توسعه یابد. در این بحث آشکار می گردد که عمل موتور (چرخش دیسک) توسط القاء انجام می گیرد. جریان در رتور (دیسک) نتیجۀ القای الکترومغناطیسی است که خود احتیاج به یک حرکت نسبی بین هادی و فورانی دارد. از این رو اگر بار مکانیکی روی رتور افزایش یابد سرعت رتور کم  می شود و در این کم شدن سرعت بدین معنی است که سرعت نسبی بین فوران و رتور بزرگتر می گردد و در نتیجه ولتاژ و جریان بزرگتر می شود بنابراین قدرت اضافه می گردد و جبران بار اضافی  را می نماید. به عبارت دیگر قدرت توسعه یافته توسط رتور به طور اتوماتیک خودش را با قدرت لازم برای راندن (گرداندن) بار تنظیم می نماید. واضح است که در موتور حقیقی، رتور یک دیسک   ( صفحه ) نبوده بلکه دستگاه طراحی شدۀ مناسبی  است که شامل یک هسته ورقه ، ورقه حاوی سیم پیچ می باشد، ضمناً میدان اصلی یک قطب متمرکز نبوده که توسط دست به حرکت بلکه مجموعه ای از قطبهای زوج می باشد که توسط سیم پیچی توزیع شده در شیارهای استاتور به وجود می آید. قطبهای استاتور توسط تأثیر میدان های دو یا سه فاز، روی یکدیگر تشکیل می شود و نتیجه اثرات آن معادل اثرات قطبهای گردان ( میدان گردان) می باشد. به علت اینکه موتور القایی زیر سرعت کنسرون می چرخد به ماشین آنسکرون معروف است.
 سرعت موتورهای القایی با فزایش گشتاور باره کاهش می یابد. سرعت موتورهای القایی چند فاز  با بار اسمی اغلب حالات در محدودۀ%۷ زیر سرعت سنکرون می باشد، گرچه سرعتهای  با باراسمی زیر سرعت سنکرون هم غیر معمول نمی باشد.
چون موتور القایی هیچ وسیله ای برای تولید تحریک ندارد از این رو احتیاج به قدرت راکتیو داشته و جریان عقب افتاده دریافت می نماید و معمولاً در باراسمی دارای ضریب قدرتی بیش ار %۸۰ می باشند از تمام موتورهای A.c موتور القایی چند فازه، بطور وسیعی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد و دارای مزایا و معایب زیر است:
مزایا:
۱٫ خیلی ساده بوده و فوق  العاده محکم می باشد و معمولاً نمی شکند به خصوص نوع قفسه سنجابی
۲٫ دارای قیمت کم بوده و قابل اعتماد می باشد.
۳٫ دارای راندمان باندازۀ کافی بالا می باشد و در موقع کار عادی احتیاج به جاروبک ندارد. از این رو تلفات اصطکاکی نداشته ضمناً دارای ضریب قدرت نسبتاً خوبی است.
۴٫ به حداقل  تعمیر احتیاج دارد
۵٫ ار حالت سکون بدون نیاز به موتور دیگر راه می افتد و احتیاج به سنکرونیزه ندارد. بخصوص در نوع قفس سنجابی راه اندازی بسیار ساده است.
معایب:
۱٫ بدون از دست دادن قسمتی از راندمان، سرعت آن قابل تغییر نمی باشد
۲٫ مانند موتور شنتD.C با افزایش بار، سرعت آن تقلیل می یاید.
۳٫ گشتاور راه اندازی آن از موتور D.C کمتر است
ساختار موتورهای القایی:
 موتورهای القایی الزاماً از دو قسمت اصلی تشکیل می شوند:
a) استاتور                                     b) رتور
a) استاتور: قسمت ساکن موتور القایی یعنی استاتور شامل یک هستۀ استوانه ای شیار دار ورقه ورقه است که در یک قاب جا می گیرد. سیم پیچ استاتور، اساساً شبیه سیم پیچ استاتور ماشین های کنسرون چند فاز می باشد. در یکی از انواع آرمیچر سیم پیچی آرمیچر ابتدا در شیارها پیچیده می شود و به طور صحیح بهم وصل می گردد و پس از قرار دادن در عایق و آنرا در قاب قرار می دهند در موتورهای با بدنۀ بزرگ سوراخ هایی نیز برای عبور هوا و خنک کردن موتور تعبیه می گردد.
B) رتور: در موتورهای القایی معمولاً از دو نوع رتور استفاده می شود.
۱- رتور قفس سنجابی                     2- رتور سیم پیچی شده
در هر دو نوع رتور، هسته شیار دار ورقه بطور محکم روی حور، پرس (Press) می شود. رتور سیم پیچی شده دارای سیم پیچی سه فاز  بیه سیم پیچ استاتور می باشند.
سیم پیچی رتور به حلقه های لغزنده  که روی محور رتور قرار دارند ختم می شود. جاروبکها روی حلقه  های لغزنده سوارند و در موقع راه اندازی از طرف خارج به سه مقاومت مساوی مستقل می باشند که آن مقاومت ها لابورت بیکدیگر وصل شده اند و هر کدام به یک فاز متصل است. مقاومت ها با گذشتن چند لحظه از شروع کار موتور، موقعیکه رتور به سرعت لازم می رسد اتصال کوتاه می شوند و تیغه ها از روی  حلقه های لغزان به طور اتوماتیک جدا می شوند. مقاومت خارجی در برخی موارد نظیر جرثقیل ها برای کنترل سرعت بکار می رود.
در رتور قفس سنجابی به جای سیم پیچ، شیارها توسط مفتولهی مسی یا آلومینومی یا آلیاژ هائی اشغال می شوند و مفتول ها به  حلقه هائی که بسیار قوی بوده و از جنس مفتول ها می باشند و در انتهای رتور قرار دارند پیچ می گردند یا جوش داده می شوند و بدین ترتیب مفتولها روی خودشان اتصال کوتاه می گردند.
در شکل ۲-a یک رتور قفس سنجابی با یازده مفتول و دو حلقۀ انتهائی نشان داده شده است. میدان مغناطیسی گردان که توسط ولتاژچند فاز اعمال شده به استاتور، تولید می گردد جریانهائی که در مدار رتور قفس سنجابی القاء می نماید که باعث تولید قطب هائی مساوی تعدا قطب های استاتور می شوند. قطب های رتور روی فوان استاتور عکس العملی نشان می دهند و گشناوری در همان جهت گردش فورانهای استاتور تولید می نمایند. تازمانیکه رتور زیر یا بالای سرعت سنکرون     می چرخد بعلت وجود سرعت نسبی بین رتور و میدان وجود ندارد و هیچe.m.t در رتور القاء نمی شود. بنابراین موتور القائی می بایست زیر سرعت سنکروی کارکند و یک روش  معمول در ساخت موتورهای قفس سنجابی اینست که هستۀ مونتاژ شده را در قالب قرار می دهند و سپس با فشاره مواد مذاب  را (غالباً آلومینیم) در شیارها وارد می کنند.
حلقه های انتهایی و پنکه های خنک کننده، مفتولهای هادی را در دو انتها اتصال کوتاه می نمایند. شیارها معمولاً مورب بوده و موازی محور نمی باشد.(شکل ۲b). مورب  بودن شیارها دارا ی محاسن زیر باشد:
۱٫ صدای هوم مغناطیسی کاهش می یابد و موتور ملایمتر کار می کند.
۲٫ تمایل قفل شدن  رتورکمنر می شود. یعنی تمایل باقی ماندن دندانه های رتور زیر دندانه های استاتور بر اثر جاذبۀ مغناطیسی مستقیم بین دو دندانه، کاهش  می یابد. مورب بودن شیارها علاوه بر مزایای فوق اثرات دیگری نیز دارد که ممکنت مطلوب نباشد و آنها عبارتند از: افزایش مقاومت رتور بر اثر افزایش طول مفتول ها، افزایش  اسپداسن ماشین در یک لغزش معین و افزایش لغزش برای یک گشتاور مشخص.
لغزش و سرعت رتور:
گرچه رتور یک موتور القایی در جهت گردش میدان می چرخد اما هرگز  نمی تواند با سرعت سنکرون بچرخد بعبارت دیگ یک حرکت نسبی باید بین میدان گردان و رتور چرخدنده باشد، زیرا قدرت رتور موقعی می تواند توسعه یابد که مفتول های رتور توسط خطوط نیرو قطع شوند و ان خطوط باید تندتر از مفتول ها حرکت نمایند. تحت این شرایط، ولتاژ تولید شده در رتور ،باعث جاری شدن جریان در سیم پیچ آن می شود.
اختاف بین سرعت سنکرون و سرعت حقیقی رتور بنام سرعت لغزش معروف است و آن عبارت است از تفاوت سرعت چرخش  میدان موهودی استاتور و چرخش حقیقی رتور.
بنابراین در یک موتور چهار قطبی با فرکانس۶۰ کسیل بر ثانیه اگر سرعت حقیقی رتور ۱۷Sor.p.m باشد لغزشSor.p.m خواهد بود، لغزش معمولاً بر حسب سرعت سنکرون بیان می شود و بر حسب درد مساوی است با:
  درصد لغزش
 
  سرعت گردش میدان گردان( سرعت سنکرون) و p تعداد قطب های  موتورf فرکانس جریان آرمیچر می باشد.
میدان های گردان:
a) دو فاز: در شکل ۳a مقطع یک موتور القایی دو فاز دو قطبی را نشان می دهد. برای سادگی شیارهای استاتور حذف شده است و یک سیم پیچی یک لایه ای دیده می شود. سم پیچی دو لایه ای را می توان توسط اضافه کردن لایۀ دوم شبیه سیم پیچی نشان داده شده، بدست آورد ولی از نظر اثرات الکتریکی تغییراتی به وجد نمی آید.
در شکلa طرفهای فاز توسط –B , +B,-A, +A مشخص شده اند. علامت + و – در  دو طرف مخالف یک کلاف را روی آرمیچر برای هر فاز نشان می دهند. موقعیکه جریان مثبت است فرض می شود که جهت آن به طرف داخل در طرف فاز+ و جهت آن بطرف خارج در طرف فاز –  باشد. موقعیکه جریان منفی است جهت آن به طرف خارج در طرف فاز + و جهت آن به طرف فاز – است. در شکل b بردارها و کوج سینوسی جریان های IB , IA که توسط زاویه ۹۰ درجه با هم اختلاف  فاز دارند و به سیم پیچهای B  ,  A داده می شوند مشاهده  می گردد
  • بازدید : 31 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

پيدايش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در اين صنعت بوجود آورده است :
۱- ارتباط سراسري ميان شبكه هاي مصرف و توليد در سطح يك يا چند كشور 
۲- امكان طراحي وسايل الكتريكي با منابع تغذيه دلخواه.
گستردگي منابع انرژي در سطح هر كشور و مقرون به صرف بودن تاسيس نيروگاههاي برق در نزديكي منابع انرژي ، همچنين ضرورت تعيين محلي خاص براي احداث سدها سبب مي شود كه هنگام انتقال انرژي الكتريكي با ولتاژ پايين ، تلفات زيادي در انرژي توليد شده به وجود آيد. بنابراين ، يا بايد نيروگاههاي برق ، محلي طراحي شوند يا به دليل پايين بودن بازده اقتصادي از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گيري از ترانسفورهاي قدرت موجب افزايش ولتاژ جريان انتقال و كاهش تلفات انرژي به مقدار زياد مي شود، در
اصول و طرز كار ترانسفورماتور 
ترانسفورماتور دستگاه استاتيكي ( ساكن ) است  كه قدرت الكتريكي ثابتي را از يك مدار به مدار ديگر با همان فركانس انتقال مي دهد . ولتاژ در مدار دوم مي تواند بيشتر يا كمتر از مدار اول بشود، در صورتيكه جريان مدار دوم كاهش يا افزايش مي يابد. 
بنابراين اصول فيزيكي ترانسفورماتورها بر مبناي القاء متقابل مي باشد كه بوسيله فوران مغناطيسي كه خطوط قواي آن اوليه و ثانويه را قطع         مي كند، ايجاد مي گردد.
ساده ترين فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سيم القائي است كه از نظر الكتريكي از يكديگر جدا شده هستند ولي از نظر مدار مغناطيس داراي يك مسير با مقاومت مغناطيس كم مي باشد . 
هر دو سيم پيچ اوليه و ثانويه داراي اثر القايي متقابل زياد مي باشند . بنابراين اگر يك سيم پيچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوي مغناطيسي متغير بوجود خواهد آمد كه بوسيله مدار مغناطيسي ( هسته ترانسفورماتور كه از يكديگر عايق شده اند ) مدارش بسته شده و در نيتجه بيشتر فلوي مغناطيسي مدار ثانويه را قطع نموده و توليد نيروي محركه التريكي         مي نمايد. ( طبق قانون فاراده   نيروي محركه القاء شده ) . اگر مدار ثانويه ترانسفورماتور بسته باشد يك جريان در آن برقرار مي گردد و        ميتوان گفت كه انرژي الكتريكي سيم پيچ اوليه ( بوسيله واسطه مغناطيس) تبديل به انرژي الكتريكي در مدار ثانويه شده است .
 
تعريف مدار اوليه و ثانويه در ترانسفورماتور.
بطور كلي سيم پيچ كه به منبع ولتاژ متناوب متصل مي گردد را سيم پيچ اوليه يا اصطلاحاً «طرف اول » و سيم پيچي كه اين انرژي را به مصرف كننده منتقل مي كند ، سيم پيچ ثانويه     « طرف دوم » مي نامند .
حال مي توان بطور كلي مطالب فوق را بصورت زير جمع بندي نمود: 
بنا به تعريف ترانسفورماتور وسيله ايست كه :
۱- قدرت الكتريكي را از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد. بدون آنكه بين دو مدار ارتباط الكتريكي وجود داشته باشد.
۲- در فركانس مدار هيچگونه تغييري ايجاد نمي نمايد.
۳- اين تبديل بوسيله القاء الكترومغناطيسي صورت مي گيرد.
۴- در صورتيكه مدار اوليه و مدار ثانويه بسته باشند ، اين عمل بصورت القاي متقابل و نفوذ در يكديگر صورت مي گيرد.
ساختمان ترانسفورماتور : 
اجزاي يك ترانسفورماتور ساده عبارتند از :
۱- دو سيم پيچ كه داراي مقاومت اهمي و سلفي مي باشند.
۲- يك هسته مغناطيسي .
۳- قسمتهاي ديگري كه اصولاً مورد لزوم مي باشند عبارتند از :
الف : يك جعبه براي قرار دادن سيم پيچ ها و هسته در داخل آن 
ب : سيستم تهويه – كه معمولاً در ترانسفورماتورهاي با قدرت زياد، علاوه بر سيستم تهويه مي يابد مخزن روغن نيز براي خنك كردن بهتر كار گرفته شود.
ج : ترمينالهايي كه بايد سرهاي اوليه و ثانويه روي آنها نصب شود. 
خصوصيات هسته مغناطيسي : 
در تمام انواع ترانسفورماتورها هسته از ورقه هاي ترانسفورماتور ( ورقه هاي دينامو ) ساخته مي شود كه مسير عبور فوران مغاطيسي را با حداقل فاصله هوايي ايجاد نمايد و جنس آن از آلياژ فولاد مي باشد كه مقداري سيليس به آن اضافه گرديده است.
با فعل و انفعالاتي كه در متالوژي بر روي اين نوع فولاد انجام مي شود وعمليات حرارتي كه صورت مي گيرد سبب مي شود كه پر مي ابليته ( قابليت هدايت مغناطيسي ) هسته بالا رفته و به عبارت ديگر تلفات هيستر زيس كاهش مي يابد و بطور كلي مقاومت مغناطيسي كوچك مي گردد.
از طرف ديگر براي كاهش تلفات ناشي از جريان گردابي فوكو هسته ترانسفورماتورها را به صورت ورقه مي سازند و اصولاً يك طرف اين ورقه ها را با ماده اي كه بتواند فوران مغناطيسي را عبور دهد ولي عايق جريان الكتريكي باشد، مي پوشانند و بنابراين اين ورقه ها بايد به ترتيبي چيده         مي شوند كه از يكديگر عايق الكتريكي باشند.
معمولاً ضخامت ورقه هاي هسته ترانسورماتورها در فركانس ۵۰ تا ۲۵ بين ۳۵/۰  تا ۵۰/۰ ميليمتر مي باشد.
اين ورقه ها پهلوي هم قرار مي گيرند. و اصولاً مقدار آن محاسبه         مي گردد. همانطوريكه در اين شكل مشاهده مي شود ، با قرار گرفتن ورقه ها بر روي يكديگر بين آنها فاصله هوايي بوجود مي آيد و در نتيجه در سطح مقطع هسته هميشه يك شكاف وجود دارد كه اجتناب ناپذير است.
انواع هسته هاي ترانسفورماتور 
ساختمان هسته ترانسفورماتورهاي معمولي بدو صورت كلي ساخته        مي شوند.
الف : هسته نوع معمولي 
ب : هسته نوع زرهي 
البته ترانسفورماتور با هسته هاي حلزوني يا مارپيچ هم ساخته مي شود، ولي قسمت عمده را در صنعت تشكيل نمي دهد.
از نظر فيزيكي در ترانسفورماتور با هسته معمولي سيم پيچي اوليه و ثانويه در دو طرف بازوهاي هسته و بصورت مجزا پيچيده مي شوند. در حاليكه در نوع زرهي كه كاربرد بيشتري هم دارد ، اين سيم بندي بر روي قسمت وسط ( اوليه و ثانويه ) روي هم پيچيده مي شوند . و از نظر اقتصادي راندمان كار بيشتر دارد و ارزان تر تمام مي شود . به شكل (۴) توجه كنيد.
در قسمت ( الف ) و ( ب ) دياگرام فوران در هر دو نوع هسته مشخص شده است . در قسمت ( الف ) دياگرام بسيار ساده ترانسفورماتور با هسته نوع معمولي و وضعيت سيم بندي اوليه و ثانويه و جهت مخالف فوران در دو بازوي هسته كاملاً مشخص شده است.
ولي بايد توجه داشت كه مقداري فوران بصورت فوران پراكندگي نيز وجود دارد كه سبب كاهش فوران از مقدار اصلي شده و به آن نشد مغناطيس مي گويند.
اما اگر دقت كنيد ، در مي يابيد كه اينبار فوران مغناطيسي در دو مسير دور مي زند و اگر بخواهيم كه هر يك از سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه بر روي بازوي اول و دوم نوع معمولي پيچيده شده اند. ( يعني بر خلاف نوع معمولي كه مي يابد كه مي بايد اوليه بر روي يك بازو ثانويه بر روي بازوي ديگر باشند ) .
بايد توجه داشت كه چه نوع هسته معمولي باشد و چه نوع زرهي  هر دو نوع هسته از ورقه هاي ترانسفورماتور ساخته شده است كه در نوع معمولي اين ورقه ها را بفرم L   در مي آورند و در نوع زرهي اين ورقه ها را بصورت E  و I  در مي آورند پهلوي هم قرار مي دهند .
نحوه سوار كردن هسته و بستن سيم پيچ يك ترانسفورماتور با هسته نوع معمولي بصورت مي باشد.
همچنانكه در شكل مشاهده مي گردد. اگر قسمت نمايش يك طبقه هسته باشد، قسمت  نمايش طبقه دوم هسته است و به همين ترتيب اين عمل تكرار مي شود تا سطح مقطع خواسته شده بدست آيد. و اين عمل براي جلوگيري از افزايش ( مقاومت مغناطيسي ) در نقاط اتصال هسته و كاهش فوران پراكندگي صورت مي گيرد.
نتيجه مي گيريم كه در ترانسفورماتور با هسته نوع معمولي هميشه بايد هر طبقه ورقه ترانسفورماتور نسبت به طبقه بعدي در خلاف جهت هم چيده شوند.
نحوه سوار كردن هسته و بستن سيم پيچ ترانسفورماتور باهسته نوع زرهي هم مانند نوع معمولي است و مطابق صورت مي گيرد.



تئوري مقدماتي ترانسفورماتور آيده آل : 
ترانسفورماتور ايده آل ، ترانسفورماتوري است كه افت ندارد. براي مثال سيم پيچ هاي آن مقاومت اهمي ندارد و پراكندگي فوران معناطيسي در آن وجود ندارد . تلفات مسي   و تلفات مسي آهني ( p Fe )   در آن موجود نمي باشد. 
پس بطور كلي يك ترانسفورماتور ايده آل شامل دو سيم پيچ با ندوكيتويته خالص ( مقاومت سلفي ) كه روي هسته بدون افت فوران مغناطيسي پيچيده شده مي باشد . بايد خاطر نشان شود كه چنين ترانسورماتوري عملاً غير ممكن است و وجود خارجي ندارد و به همين دليل به آن ايده ال مي گوييم . ولي براي كار بحث در مورد ترانسفورماتورها را از حالت ايده آل شروعت كرده و مرحله جلو مي بريم تا به حالت واقعي آن نزديك شويم.
تراسنفورماتور ايده آلي كه مدار ثانويه آن باز است و مدار اوليه آن به مدار اوليه آن به منبع ولتاژ متناوب سينوس V1  متصل است را در نظر        مي گيريم . اين ولتاژ باعث يك جريان متناوب در مدار اوليه مي شود. از آنجائيكه سيم پيچي اوليه سلف خالص است و مدار خروجي هم باز است ، پس جرياني كه از مدار اوليه عبور مي كند فقط جريان مغناطيس كننده   است . اثر اين جريان فقط مغناطيس كردن هسته مي باشد و از لحاظ دامنه مقدار آن خيلي كوچك است و نسبت به V1   مقدار ۹۰ درجه اختلاف فاز دارد، كه چون مدار سلفي است اين اختلاف فاز بصورت « پس فاز »      مي باشد . جريان متناوب    يك فوران مغناطيسي متغير   كه در تمام مدت متناسب با جريان   است را توليد مي كند ( فرض مي كنيم قابليت هدايت مغناطيسي هسته ثابت است ) و بنابراين با آن هم فاز است . اين فوران متغير هم سيم بندي اوليه و هم ثانويه را قطع مي كند . و طبق قانون لنز نيروي الكتروموتوري E1  را در اوليه توليد مي كند و اين نيروي الكتروموتوري كه در اين حالت به آن خود القاء هم مي توان گفت از نظر مقدار در هر لحظه معادل V1   ولي در جهت مخالف آن مي باشد. به همين ترتيب در ثانويه نيز نيروي الكتروموتوري E2   توليد مي شود كه به آن       مي توان نيروي القاي متقابل نيز گفت ، كه جهت آن در خلاف جهت فاز V1   و دامنه آن متناسب با مقدار تغيير فوران مغناطيسي و تعداد دور سيم بندي ثانويه مي باشد.
مقادير لحظه اي ولتاژ بكار رفته و نيروي الكتروموتوري القاء شده و جريان مغناطيسي كننده بوسيله منحني هاي سينوسي  مشخص گرديده اند . 
معادله نيروي الكتروموتوري در يك ترانسفورماتور 
فرض مي كنيم كه تعداد دور سيم پيچهاي اوليه برابر N1   و تعداد دور سيم پيچهاي ثانويه برابر N2  باشد ، و از طرفي فوران مغناطيسي ماكزيمم در هسته نيز برابر است با : 
  
  = فوران مغناطيس ماكزيمم هسته 
  =  چگالي فوران مغناطيسي ماكزيمم هسته .
S  = سطح مقطع هسته .
چون جريان   متناوب است ، بنابراين شكل موج فوران مغناطيس هم كه همفاز با آن مي باشد نيز متناوب است بنابراين اگر مطابق شكل (۱۰) زماني معادل ۴/۱ زمان تناوب يعني   را در نظر بگيريم در اين مدت زمان فوران مغناطيسي از مقدار صفر به مقدار ماكزييم خود    افزايش       مي يابد.
 
بنابراين اگر بخواهيم مقدار فوران مغناطيسي متوسط هسته را بدست آوريم بايد مقدار از صفر تا ماكزييم را بر زماني كه اين مقدار در طي آن افزايش مي يابد تقسيم كنيم تا مقدار متوسط فوران بدست آيد. يعني : 
 مقدار متوسط تغييرات فلوي مغناطيسي  
كه واحد آن بصورت وبر (wb)   بر ثانيه (sec)  مي باشد. (wb/sec)  
چون مي دانيم كه مقدار نيروي محركه القايي    مي باشد . از مقادير متوسط را بررسي كنيم فرمول را بصورت زير براي مقادير متوسط  مي توان نوشت: 
   
يعني : مقدار متوسط نيروي محركه القايي برابر است با مقدار متوسط فوران مغناطيس كننده كه در فرمول فوق N , e   را مي توان هم براي اوليه در نتيجه صورت N1 , E1   و هم براي ثانويه در نتيجه بصورت N2 , E2  در نظر گرفت . با توجه به بحث فوق در حالت كلي مي توان فرمول بالا را بصورت زير تعريف نمود. 

عتیقه زیرخاکی گنج