Общи познания за избор на охлаждащи вентилатори

I. Общи основни познания за избор на вентилатор за охлаждане

При избора на вентилатори трябва да се потвърди следната важна информация:

★ Размер на вентилатора

★ Потвърдете дали вентилаторът е тип DC (постоянен ток) или AC (променлив ток).

★ Номинално захранващо напрежение:

AC опции: 220V, 110V, 380V; Опции за постоянен ток: 5V, 12V, 24V, 36V, 48V

★ Тип лагер: сачмен лагер или лагер на втулка

★ Дебит на въздуха и скорост на въртене (напр. кубични метри в минута, кубични фута в минута)

★ Стойност на статичното налягане

Диапазон на параметрите за избор на вентилатор

- Напрежение: 3V ~ 220V

- Размер: 20 mm ~ 280 mm

- Скорост на въртене: 2000 ~ 25000 RPM

- Минимален шум: 20 dBA

- Функционални характеристики: PWM регулиране на скоростта, откриване на сигнал за скорост на FG, аларма за загуба на въртене на RD, автоматично-рестартиране на AS, защита срещу обратна полярност

- Ефективност на защитата: Защита при автоматично-възстановяване, защита от-ниско-напрежение, защита от-пренапрежение, IP68 водоустойчив, -устойчив на влага, анти-корозия, устойчивост на солен спрей

- Материал: PBT пластмаса (UL94V-0 забавящ горенето, RoHS 2.0 съвместим с околната среда)

- Категории лагери: сачмени лагери, хидравлични лагери, плъзгащи лагери

II. Въведение в видовете лагери

Втулков лагер

При традиционната безчеткова конструкция на DC вентилатор, роторният възел на вентилатора и неговият централен вал преминават през втулковия лагер, който е шарнирно фиксиран в центъра на статора на двигателя. Поддържа се правилна хлабина между ротора и статора, както и между сърцевината на вала и лагера, за да се избегне блокиране на вала и блокирано въртене.

След захранване, статорът генерира индуциран магнитен поток между ротора и статора. Управлявано от задвижващата верига, това магнитно поле задвижва въртенето на вентилатора. Конвенционалната структура на двигателя на вентилатора включва само един ротор на вентилатора, един статор и една задвижваща верига; той се върти чрез магнитна индукция с вал, завъртян вътре в плъзгащия лагер.

Предимства на втулковия лагер

А. Устойчив на физическо въздействие, по-малко щети по време на транспортиране

B. Ниска цена, с голямо ценово предимство пред сачмените лагери

Недостатъци на втулковия лагер

A. Прахът от околната среда се всмуква в сърцевината на двигателя по време на работа на вентилатора, смесвайки се със смазката около лагера, за да образува утайка, която създава шум при работа или дори напълно блокира вентилатора

B. Вътрешният отвор на лагера се износва лесно, което води до по-кратък експлоатационен живот

C. Не е подходящ за преносими продукти

D. Тесният просвет между лагера и сърцевината на вала води до лошо стартиране на двигателя

Д. Високо{1}}температурният газ, генериран от триенето между сърцевината на вала и лагера, се блокира от маслодържатели и шайби в двата края на лагера, образувайки нитриди, които запушват хлабината и възпрепятстват гладкото въртене на вентилатора

Сачмен лагер

Сачмените лагери разчитат на търкалящи се метални сфери с точков контакт, което позволява лесно стартиране. Една пружина е съчетана със сачмения лагер, за да се притисне към неговия външен метален пръстен, така че цялата тежест на ротора на вентилатора лежи върху сачмения лагер с индиректна пружинна опора. Този дизайн пасва на преносими продукти, използвани при различни ъгли на наклон, въпреки че трябва да се предотвратят изпускания и тежки удари, за да се избегнат повреди на лагера, прекомерен шум и съкратен експлоатационен живот.

Предимства на сачмените лагери

A. Точково-контактно валцуване на метални сфери осигурява лесно стартиране

B. Приложимо за преносими продукти, които често се използват под различни ъгли на поставяне (избягвайте произволно изпускане или удар)

C. По-дълъг експлоатационен живот в сравнение с плъзгащите лагери

Недостатъци на сачмените лагери

А. Чуплива носеща конструкция, която не може да издържи тежък физически удар

B. Търкалящите се метални сфери произвеждат по-силен шум по време на работа на двигателя

C. По-високи единични разходи, липса на конкурентоспособност на разходите спрямо плъзгащите лагери

D. Нестабилно снабдяване и контролируемо количество сачмени лагери

Д. Базираният на пружината-проект за позициониране усложнява работата по сглобяването

III. Принципи на работа на вентилатора

Принцип на работа на DC вентилаторите

Според правилото-на дясната ръка на Ампер токът, преминаващ през проводник, генерира заобикалящо го магнитно поле. Ако проводникът се постави вътре в друго фиксирано магнитно поле, ще бъдат произведени сили на привличане или отблъскване, за да се задвижи движението.

Предварително намагнетизиран гумен магнит е прикрепен към лопатките на DC вентилатор. Два комплекта бобини са навити около сърцевината от силициева стомана по оста, съчетани със сензор с ефект на Хол като синхронно откриващо устройство за управление на превключваща верига. Тази верига редува захранването на двата комплекта бобини, генерирайки редуващи се магнитни полюси върху сърцевината от силициева стомана. Привличането и отблъскването между тези полюси и гумения магнит преодолява статичното триене на вентилатора, за да завърти лопатките. Сензорът на Хол осигурява непрекъснати синхронни сигнали за поддържане на въртенето, а посоката на въртене следва правилото на дясната -ръка на Флеминг.

Принцип на работа на AC вентилаторите

Вентилаторите за променлив ток се различават от вентилаторите за постоянен ток: захранващото напрежение за променлив ток променя непрекъснато положителния и отрицателния поляритет, за разлика от фиксираното постоянно напрежение. Необходима е специална управляваща верига за редуване на захранването на бобината и генериране на променливи магнитни полета.

Скоростта на превключване на магнитните полюси върху сърцевината от силиконова стомана се определя от фиксираната честота на променливотоковия ток. По-високата честота води до по-бързо редуване на магнитното поле и теоретично по-висока скорост на въртене, подобно на това как повече двойки полюси увеличават скоростта на DC вентилатора. Прекомерно високата честота обаче ще доведе до лоша производителност при стартиране.

IV. Спецификации на шума

Шумът от вентилатора се измерва в безехова камера с фонов шум под 15 dBA. Тестовият вентилатор работи на свободен въздух, като шумомерът е поставен на 1 метър от входа за въздух.

Стойностите на шума на вентилатора се изобразяват като ниво на звуково налягане (SPL) в октавните ленти. Възприемащият ефект от промените в dBA е показан по-долу:

A. 3 dBA промяна: Едва забележима

B. 5 dBA промяна: Ясно забележима

C. 10 dBA промяна: Възприема се като два пъти по-силен

Класификация на нивото на шума

A. 0 ~ 20 dBA: Изключително слаб

B. 20 ~ 40 dBA: Слабо

C. 40 ~ 60 dBA: умерено

D. 60 ~ 80 dBA: Силно

E. 80 ~ 100 dBA: Много силно

F. 100 ~ 140 dBA: Оглушаващо

V. Дебит на въздуха и дефиниции на единици

(Щракнете: Таблица за автоматично преобразуване на въздушния поток и статичното налягане)

- CFS: Кубични футове в секунда (ft³/s)

- CFM: кубични футове в минута (ft³/мин)

- CMS: Кубичен метър в секунда (m³/s)

- CMM: кубичен метър в минута (m³/min)

- CMH: кубичен метър на час (m³/h)

- L/s: литър в секунда

- L/min: литър в минута

VI. Статично налягане и дефиниции на единици

Обяснения на единиците за статично налягане

- N (нютон): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (паскал): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, означаващ воден стълб, изписван също mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (Стандартно атмосферно налягане): 1 atm се равнява на 760 mmHg при 0 градуса сух въздух. Живакът е 13,5947 пъти по-плътен от водата, така че 1 atm също е еквивалентен на 10332 mmH₂O

- бар: 1 бар=10⁵ Pa

Определение за въздушен обем

Обемът на въздуха (Количество/Капацитет на въздуха) се отнася до обема на въздуха, засмукан от вентилатор за единица време, означен като Q (m³/min) за входящия въздух. Обемът на газа се променя с налягане и температура; следователно измерванията на обема на изходящия въздух трябва да определят налягането и температурата на околната среда, оттук и терминът "обем на входящия въздух".

Стандартен климатик

Влажен въздух при 20 градуса, 760 mmHg атмосферно налягане и 65% относителна влажност; специфично тегло=1.2 kg/m³

Референтен климатик

Сух въздух при 0 градуса, 760 mmHg атмосферно налягане и 0% относителна влажност; специфично тегло=1.293 kg/m³, изразено като Nm³/min (нормални кубични метри в минута)

VII. Степен на защита от проникване (IP).

IP рейтингите са набор от физически стандарти, определени съгласно IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Всеки IP рейтинг се състои от две цифри (напр. IP55):

1. Първата цифра определя защита срещу човешки контакт и твърди частици

2. Втората цифра определя защита срещу проникване на течна вода

Референтни температурни класове на изолацията на двигателя

Максимално допустимите работни температури на изолационните системи са стандартизирани от Националната асоциация на производителите на електротехника (NEMA):

Формула за преобразуване на температурата: T(градус F)=T(градус) × 9/5 + 32

Допустимото повишаване на температурата се изчислява спрямо базова околна температура от 40 градуса.

Обща работна температура=Базова околна температура + Допустимо повишаване на температурата + Марж на горещата точка на бобината.

Пример за изолация от клас F: 40 градуса + 105 градуса + 10 градуса=155 градуса

Двигателите не трябва да работят непрекъснато при максималната си номинална температура. Експлоатационният живот намалява наполовина при всяко повишаване на 10 градуса над номиналната температура.

Изолацията от клас B се използва широко за 60Hz двигатели в Северна Америка; Изолацията от клас F е стандартна за глобалните 50Hz двигатели.