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最新研究:甜甜圈状的3D打印铁芯能大幅提高变压器效率
发布时间:2021-09-12
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本文摘要:近日,明尼苏达州圣托马斯大学的研究人员用一台FDM3D打印机生产出有一个更加有效地的甜甜圈状变压器铁芯,这项研究早已公开发表在《JournalofMagnetismandMagneticMaterials》,为题《3D打印机磁性聚合物复合材料变压器》。 铁芯是变压器中的主要磁路部分,它和绕行在其上的线圈构成一个原始的电磁感应系统。变压器传输功率的大小各不相同铁芯的材料和横截面乘积。 在此次研究中,研究人员目的探寻用3D打印机来生产简单的铁芯形状,以提升其效率。

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近日,明尼苏达州圣托马斯大学的研究人员用一台FDM3D打印机生产出有一个更加有效地的甜甜圈状变压器铁芯,这项研究早已公开发表在《JournalofMagnetismandMagneticMaterials》,为题《3D打印机磁性聚合物复合材料变压器》。  铁芯是变压器中的主要磁路部分,它和绕行在其上的线圈构成一个原始的电磁感应系统。变压器传输功率的大小各不相同铁芯的材料和横截面乘积。

  在此次研究中,研究人员目的探寻用3D打印机来生产简单的铁芯形状,以提升其效率。此外,研究人员指出,新的变压器铁芯生产工艺也有可能降低成本。  根据这项研究,“一个像面包圈一样的环形几何形状理论上能让变压器的效率最低,因为这样的形状能让堵塞的磁通量最大化。

”然而,由于生产成本的容许,变压器往往使用一种低效率的形状。为了转变这种状况,研究人员利用3D打印机精彩生产出有简单的形状。  铁芯测试:左侧为绕线铁芯,右侧是铁芯本身(a)商业铁芯(b)跟商业铁芯形状完全相同的3D打印机铁芯(c)3D打印机环形铁芯  他们用于Proto-Pasta的“腐蚀磁铁(RustableMagneticIron)”线材——一种用流经铁的PLA线材,和一台gCreate-gMax3D打印机生产出有环形形状。线材在210摄氏度下吸管,填充PLA材料获取了磁性元素。

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  研究论文总结说道,因其形状,3D打印机铁芯显然是有效地的。然而,一些其他因素可以优化其磁性。研究人员尤其说明说道,若想让3D打印机变压器铁最有效地,必需要有一个低填满因子和一个高浓度的磁性颗粒。


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