Os transformadores especiais compartilham componentes centrais semelhantes aos transformadores de potência comuns, mas sua estrutura e materiais são projetados especificamente para atender aos requisitos da aplicação. Geralmente, eles podem ser divididos em quatro partes: núcleo, enrolamentos, sistema de isolamento e sistema de resfriamento.
O núcleo é o núcleo do circuito magnético, responsável por orientar o fluxo magnético. Em transformadores especiais, o material e o formato do núcleo podem ser otimizados para cargas de alta-frequência, alta-corrente ou alto-impacto. Por exemplo, os transformadores de forno normalmente usam chapas de aço silício espessas e de baixa perda para suportar altas correntes, enquanto os transformadores de frequência podem usar materiais magnéticos especiais para se adaptarem às variações do fluxo magnético em diferentes frequências.
Os enrolamentos são cruciais para a transformação de tensão ou saída de energia. Enrolamentos especiais de transformadores podem empregar estruturas multi-camadas, condutores alargados ou barramentos de cobre para atender aos requisitos de altas correntes ou correntes não-senoidais, ao mesmo tempo que incorporam materiais de isolamento especiais e projetos estruturais para aumentar a resistência a choques térmicos e condições de curto-circuito.
O sistema de isolamento é particularmente importante para transformadores especiais porque precisa suportar condições operacionais especiais, como alta temperatura, alta umidade, impactos frequentes ou corrosão química. Os materiais comumente usados incluem papel isolante-resistente a altas temperaturas, resina epóxi e óleo isolante especial, combinados com processos de secagem a vácuo ou injeção de óleo a vácuo para garantir uma operação segura-de longo prazo.
Os dispositivos de refrigeração são responsáveis por dissipar o calor gerado durante a operação do transformador. Dependendo da aplicação, o resfriamento natural do óleo, a circulação forçada do óleo, o resfriamento a ar ou o resfriamento a água podem ser usados para garantir a operação estável do transformador sob cargas elevadas ou ambientes agressivos.
