Allmän kunskap för val av kylfläktar

I. Allmänna grundläggande kunskaper för val av kylfläkt

Följande väsentlig information måste bekräftas vid val av fläktar:

★ Fläktdimension storlek

★ Bekräfta om fläkten är av typen DC (Direct Current) eller AC (växelström).

★ Märkmatningsspänning:

AC-alternativ: 220V, 110V, 380V; DC-alternativ: 5V, 12V, 24V, 36V, 48V

★ Lagertyp: Kullager eller Hylslager

★ Luftflöde och rotationshastighet (t.ex. kubikmeter per minut, kubikfot per minut)

★ Statiskt tryckvärde

Fläktvalsparameterområde

- Spänning: 3V ~ 220V

- Mått: 20 mm ~ 280 mm

- Rotationshastighet: 2000 ~ 25000 RPM

- Minsta ljudnivå: 20 dBA

- Funktionella funktioner: PWM-hastighetsreglering, FG-hastighetssignaldetektering, RD-rotationsförlustlarm, AS auto-omstart, skydd mot omvänd polaritet

- Skyddsprestanda: Auto-återställningsskydd, under-spänningsskydd, över-spänningsskydd, IP68 vattentät, fukt-säker, anti-korrosion, saltstänkbeständighet

- Material: PBT-plast (UL94V-0 flamskyddsmedel, miljövänlig RoHS 2.0)

- Lagerkategorier: Kullager, Hydraullager, Hylslager

II. Introduktion till lagertyper

Hylslager

I traditionell borstlös DC-fläktmotordesign passerar fläktrotorenheten och dess centrala axel genom hylslagret, som är vridbart fixerat i mitten av motorstatorn. Ett korrekt spel upprätthålls mellan rotor och stator, såväl som mellan axelkärna och lager för att undvika att axeln fastnar och låst rotation.

Efter strömförsörjning genererar statorn inducerat magnetiskt flöde mellan rotor och stator. Styrt av drivkretsen driver detta magnetfält fläktrotationen. Den konventionella fläktmotorstrukturen innefattar endast en fläktrotor, en stator och en drivkrets; den roterar via magnetisk induktion med axeln svängd inuti hylslagret.

Fördelar med hylslager

A. Motståndskraftig mot fysisk påverkan, färre skador under transport

B. Låg kostnad, med stor prisfördel jämfört med kullager

Nackdelar med hylslager

A. Omgivande damm dras in i motorkärnan under fläktdrift, blandas med smörjmedel runt lagret för att bilda slam, vilket skapar körljud eller till och med helt låser fläkten

B. Det inre hålet i lagret slits lätt, vilket leder till kortare livslängd

C. Ej lämplig för bärbara produkter

D. Smalt spel mellan lager och axelkärna resulterar i dålig startprestanda

E. Hög-gas som genereras av friktion mellan axelkärnan och lagret blockeras av oljehållare och brickor i båda ändarna av lagret, vilket bildar nitrider som täpper till spelrummet och hindrar mjuk fläktrotation

Kullager

Kullager är beroende av rullande metallkulor med punktkontakt, vilket möjliggör enkel start. En fjäder matchas med kullagret för att trycka mot dess yttre metallring, så att fläktrotorns fulla vikt vilar på kullagret med indirekt fjäderstöd. Denna design passar bärbara produkter som används i olika lutningsvinklar, även om fall och kraftiga stötar måste förhindras för att undvika lagerskador, överdrivet ljud och förkortad livslängd.

Fördelar med kullager

A. Punkt-kontaktrullning av metallkulor ger enkel start

B. Gäller för bärbara produkter som ofta används i olika placeringsvinklar (undvik slumpmässigt fall eller stötar)

C. Längre livslängd jämfört med hylslager

Nackdelar med kullager

A. Bräcklig lagerkonstruktion som inte tål kraftiga fysiska stötar

B. Rullande metallkulor ger högre ljud under motordrift

C. Högre enhetskostnad, bristande kostnadskonkurrens mot hylslager

D. Instabil tillgång och kontrollerbar mängd kullager

E. Fjäder-baserad positioneringsdesign komplicerar monteringsarbetet

III. Fläktdriftsprinciper

Driftsprincip för DC-fläktar

Enligt Amperes högra-handsregel genererar ström som passerar genom en ledare ett omgivande magnetfält. Om ledaren placeras inuti ett annat fast magnetfält kommer attraktions- eller repulsiva krafter att alstras för att driva rörelse.

En pre-magnetiserad gummimagnet är fäst inuti bladen på en DC-fläkt. Två uppsättningar spolar är lindade runt kiselstålkärnan vid axeln, parade med en Hall-effektsensor som en synkron detekteringsenhet för att styra en kopplingskrets. Denna krets växlar strömförsörjning till de två spoluppsättningarna och genererar alternerande magnetiska poler på kiselstålkärnan. Attraktionen och avstötningen mellan dessa poler och gummimagneten övervinner fläktens statiska friktion för att snurra bladen. Hall-sensorn ger kontinuerliga synkrona signaler för att bibehålla rotation, och rotationsriktningen följer Flemings högra-handsregel.

Driftsprincip för AC-fläktar

AC-fläktar skiljer sig från DC-fläktar: AC-matningsspänningen växlar positiv och negativ polaritet kontinuerligt, till skillnad från fast DC-spänning. En dedikerad styrkrets krävs för att alternera spoleaktivering och generera alternerande magnetfält.

Omkopplingshastigheten för magnetiska poler på kiselstålkärnan bestäms av den fasta frekvensen för AC-nätet. Högre frekvens leder till snabbare magnetfältsväxling och teoretiskt högre rotationshastighet, liknande hur fler polpar ökar DC-fläkthastigheten. Alltför hög frekvens kommer dock att orsaka dålig startprestanda.

IV. Bullerspecifikationer

Fläktljud mäts i en ekofri kammare med bakgrundsljud under 15 dBA. Testfläkten går i fri luft, med en ljudnivåmätare placerad 1 meter från luftintaget.

Fläktbrusvärden plottas som ljudtrycksnivå (SPL) över oktavband. Den perceptuella effekten av dBA-förändringar visas nedan:

En. 3 dBA-ändring: Knappt märkbar

B. 5 dBA förändring: Tydligt märkbar

C. 10 dBA-ändring: Uppfattas som dubbelt så högt

Ljudnivåklassificering

A. 0 ~ 20 dBA: Extremt svag

B. 20 ~ 40 dBA: Svag

C. 40 ~ 60 dBA: Måttlig

D. 60 ~ 80 dBA: Högt

E. 80 ~ 100 dBA: Mycket högt

F. 100 ~ 140 dBA: Öronbedövande

V. Luftflödeshastighet och enhetsdefinitioner

(Klicka: Air Flow & Static Pressure Automatic Conversion Table)

- CFS: Kubikfot per sekund (ft³/s)

- CFM: Kubikfot per minut (ft³/min)

- CMS: Kubikmeter per sekund (m³/s)

- CMM: Kubikmeter per minut (m³/min)

- CMH: Kubikmeter per timme (m³/h)

- L/s: liter per sekund

- L/min: liter per minut

VI. Statiskt tryck och enhetsdefinitioner

Statiskt tryck Enhetsförklaringar

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, betyder vattenpelare, även skrivet mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (Standardatmosfäriskt tryck): 1 atm motsvarar 760 mmHg under 0 graders torr luft. Kvicksilver är 13,5947 gånger tätare än vatten, så 1 atm motsvarar också 10332 mmH₂O

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Definition av luftvolym

Luftvolym (luftmängd / kapacitet) avser volymen luft som dras av en fläkt per tidsenhet, betecknad som Q (m³/min) för insugningsluft. Gasvolymen ändras med tryck och temperatur; därför måste mätningar av utloppsluftens volym specificera omgivningstrycket och temperaturen, därav termen "intagsluftens volym".

Standard luftkonditionering

Fuktig luft vid 20 grader, 760 mmHg atmosfärstryck och 65 % relativ luftfuktighet; specifik vikt=1.2 kg/m³

Referens Luftkonditionering

Torr luft vid 0 grader, 760 mmHg atmosfärstryck och 0 % relativ luftfuktighet; specifik vikt=1.293 kg/m³, uttryckt som Nm³/min (normal kubikmeter per minut)

VII. Intrångsskyddsklassning (IP).

IP-klassificeringar är en uppsättning fysiska standarder definierade enligt IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Varje IP-klassificering består av två siffror (t.ex. IP55):

1. Den första siffran definierar skydd mot mänsklig kontakt och fasta partiklar

2. Den andra siffran definierar skydd mot inträngning av flytande vatten

Referensklasser för motorisoleringstemperatur

De högsta tillåtna driftstemperaturerna för isoleringssystem är standardiserade av National Electrical Manufacturers Association (NEMA):

Temperaturomvandlingsformel: T( grad F)=T( grad ) × 9/5 + 32

Tillåten temperaturökning beräknas mot en 40 graders baslinje omgivningstemperatur.

Total driftstemperatur=Baslinje omgivningstemperatur + Tillåten temperaturökning + Spolens hotspot-marginal.

Exempel på klass F-isolering: 40 grader + 105 grad + 10 grad=155 grad

Motorer bör inte köras kontinuerligt vid sin maximala märktemperatur. Livslängden halveras för varje 10 graders ökning över märktemperaturen.

Klass B-isolering används ofta för 60Hz nordamerikanska motorer; Klass F-isolering är standard för globala 50Hz-motorer.