Bežné znalosti pre výber chladiacich ventilátorov

I. Všeobecné základné znalosti pre výber chladiaceho ventilátora

Pri výbere ventilátorov je potrebné overiť nasledujúce základné informácie:

★ Veľkosť rozmeru ventilátora

★ Skontrolujte, či je ventilátor typu DC (jednosmerný prúd) alebo striedavý prúd (AC)

★ Menovité napájacie napätie:

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

★ Typ ložiska: Guličkové ložisko alebo objímkové ložisko

★ Prietok vzduchu a rýchlosť otáčania (napr. kubické metre za minútu, kubické stopy za minútu)

★ Hodnota statického tlaku

Rozsah parametrov výberu ventilátora

- Napätie: 3V ~ 220V

- Rozmer: 20 mm ~ 280 mm

- Rýchlosť otáčania: 2000 ~ 25000 ot./min

- Minimálna hlučnosť: 20 dBA

- Funkčné funkcie: regulácia rýchlosti PWM, detekcia signálu rýchlosti FG, alarm straty rotácie RD, automatický-reštart AS, ochrana proti prepólovaniu

- Výkon ochrany: Automatická-ochrana obnovenia, pod-ochrana pod napätím,-prepäťová ochrana, IP68 vodotesný, odolný proti vlhkosti-, anti-korózia, odolnosť voči soľnej hmle

- Materiál: PBT plast (spomalovač horenia UL94V-0, v súlade so smernicou RoHS 2.0 pre životné prostredie)

- Kategórie ložísk: Guličkové ložisko, Hydraulické ložisko, Objímkové ložisko

II. Úvod do typov ložísk

Objímkové ložisko

Pri tradičnom bezkomutátorovom jednosmernom motore ventilátora prechádza zostava rotora ventilátora a jeho centrálny hriadeľ cez puzdrové ložisko, ktoré je otočne pripevnené v strede statora motora. Medzi rotorom a statorom, ako aj medzi jadrom hriadeľa a ložiskom je udržiavaná správna vôľa, aby sa zabránilo zaseknutiu hriadeľa a zablokovaniu rotácie.

Po vstupe napájania stator generuje indukovaný magnetický tok medzi rotorom a statorom. Toto magnetické pole riadené hnacím obvodom poháňa otáčanie ventilátora. Konštrukcia konvenčného motora ventilátora obsahuje iba jeden rotor ventilátora, jeden stator a jeden hnací okruh; otáča sa pomocou magnetickej indukcie s hriadeľom otočným vo vnútri klzného ložiska.

Výhody objímkového ložiska

A. Odolný voči fyzickému nárazu, menej poškodení počas prepravy

B. Nízke náklady, s veľkou cenovou výhodou oproti guľôčkovým ložiskám

Nevýhody objímkového ložiska

A. Počas prevádzky ventilátora je do jadra motora nasávaný okolitý prach, ktorý sa mieša s mazivom okolo ložiska a vytvára kal, ktorý vytvára hluk pri chode alebo dokonca úplne blokuje ventilátor

B. Vnútorný otvor ložiska sa ľahko opotrebováva, čo vedie k kratšej životnosti

C. Nevhodné pre prenosné produkty

D. Úzka vôľa medzi ložiskom a jadrom hriadeľa má za následok zlý štart motora

E. Plyn vysokej-teploty, ktorý vzniká trením medzi jadrom hriadeľa a ložiskom, je blokovaný olejovými záchytkami a podložkami na oboch koncoch ložiska, čím sa vytvárajú nitridy, ktoré upchávajú vôľu a bránia hladkému otáčaniu ventilátora

Guličkové ložisko

Guličkové ložiská sa spoliehajú na valivé kovové guľôčky s bodovým kontaktom, čo umožňuje ľahké spustenie. Pružina je zladená s guľôčkovým ložiskom, aby tlačila na jeho vonkajší kovový krúžok, takže celá hmotnosť rotora ventilátora spočíva na guľôčkovom ložisku s nepriamou podporou pružiny. Tento dizajn je vhodný pre prenosné produkty používané v rôznych uhloch sklonu, aj keď je potrebné zabrániť pádom a silným otrasom, aby sa predišlo poškodeniu ložísk, nadmernému hluku a skráteniu životnosti.

Výhody guľôčkových ložísk

Odpoveď: Váľanie kovových guľôčok pomocou bodového{1}}dotyku umožňuje ľahké spustenie

B. Použiteľné na prenosné produkty, ktoré sa často prevádzkujú pod rôznymi uhlami umiestnenia (zabráňte náhodnému pádu alebo nárazu)

C. Dlhšia životnosť v porovnaní s klznými ložiskami

Nevýhody guľôčkových ložísk

A. Krehká nosná konštrukcia, ktorá nemôže odolať ťažkým fyzickým nárazom

B. Odvaľujúce sa kovové guľôčky vytvárajú počas chodu motora hlasnejší hluk

C. Vyššie jednotkové náklady, chýbajúca nákladová konkurencieschopnosť voči klzným ložiskám

D. Nestabilné napájanie a regulovateľné množstvo guľôčkových ložísk

E. Návrh umiestnenia založený na pružine- komplikuje montážne práce

III. Princípy prevádzky ventilátora

Princíp činnosti DC ventilátorov

Podľa pravidla ampérovej{0}}pravej ruky prúd prechádzajúci vodičom generuje okolité magnetické pole. Ak je vodič umiestnený vo vnútri iného pevného magnetického poľa, vzniknú príťažlivé alebo odpudivé sily, ktoré budú riadiť pohyb.

Vopred-magnetizovaný gumený magnet je pripevnený vo vnútri lopatiek jednosmerného ventilátora. Dve sady cievok sú navinuté okolo jadra z kremíkovej ocele na osi, spárované so snímačom Hallovho efektu ako synchrónna detekčná jednotka na ovládanie spínacieho obvodu. Tento obvod strieda napájanie dvoch súprav cievok a generuje striedavé magnetické póly na jadre z kremíkovej ocele. Príťažlivosť a odpudivosť medzi týmito pólmi a gumovým magnetom prekonáva statické trenie ventilátora a otáča lopatky. Hallov senzor poskytuje nepretržité synchrónne signály na udržanie rotácie a smer rotácie sa riadi Flemingovým pravidlom-pravej ruky.

Princíp činnosti AC ventilátorov

AC ventilátory sa líšia od DC ventilátorov: AC napájacie napätie neustále strieda kladnú a zápornú polaritu, na rozdiel od pevného jednosmerného napätia. Na striedavé napájanie cievky a generovanie striedavých magnetických polí je potrebný vyhradený riadiaci obvod.

Rýchlosť spínania magnetických pólov na jadre z kremíkovej ocele je určená pevnou frekvenciou striedavého prúdu. Vyššia frekvencia vedie k rýchlejšiemu striedaniu magnetického poľa a teoreticky vyššej rýchlosti otáčania, podobne ako viac párov pólov zvyšuje rýchlosť ventilátora DC. Príliš vysoká frekvencia však spôsobí slabý výkon pri spustení.

IV. Špecifikácie hluku

Hluk ventilátora sa meria v anechoickej komore s hlukom pozadia pod 15 dBA. Skúšobný ventilátor beží na voľnom vzduchu, pričom zvukomer je umiestnený 1 meter od prívodu vzduchu.

Hodnoty hluku ventilátora sú vynesené ako hladina akustického tlaku (SPL) v oktávových pásmach. Percepčný účinok zmien dBA je uvedený nižšie:

Zmena . 3 dBA: Sotva postrehnuteľná

B. 5 zmena dBA: Jasne viditeľná

C. 10 zmena dBA: vnímaná dvakrát hlasnejšie

Klasifikácia úrovne hluku

A. 0 ~ 20 dBA: Mimoriadne slabé

B. 20 ~ 40 dBA: slabé

C. 40 ~ 60 dBA: Stredná

D. 60 ~ 80 dBA: hlasno

E. 80 ~ 100 dBA: Veľmi hlasný

F. 100 ~ 140 dBA: Ohlušujúce

V. Prietok vzduchu a definície jednotiek

(Kliknite na: Automatická konverzná tabuľka prietoku vzduchu a statického tlaku)

- CFS: kubické stopy za sekundu (ft³/s)

- CFM: kubické stopy za minútu (ft³/min)

- CMS: kubický meter za sekundu (m³/s)

- CMM: kubický meter za minútu (m³/min)

- CMH: kubický meter za hodinu (m³/h)

- L/s: liter za sekundu

- L/min: liter za minútu

VI. Statický tlak a definície jednotiek

Vysvetlivky k jednotke statického tlaku

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, čo znamená vodný stĺpec, písané aj mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (štandardný atmosférický tlak): 1 atm sa rovná 760 mmHg pri teplote 0 stupňov suchého vzduchu. Ortuť je 13,5947-krát hustejšia ako voda, takže 1 atm je tiež ekvivalentom 10 332 mmH₂O

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Definícia objemu vzduchu

Objem vzduchu (množstvo vzduchu / kapacita) sa vzťahuje na objem vzduchu nasávaného ventilátorom za jednotku času, ktorý sa označuje ako Q (m³/min) pre nasávaný vzduch. Objem plynu sa mení s tlakom a teplotou; preto merania objemu vyfukovaného vzduchu musia špecifikovať okolitý tlak a teplotu, preto sa používa termín „objem nasávaného vzduchu“.

Štandardná klimatizácia

Vlhký vzduch s teplotou 20 stupňov, atmosférickým tlakom 760 mmHg a relatívnou vlhkosťou 65 %; špecifická hmotnosť=1.2 kg/m³

Referenčná klimatizácia

Suchý vzduch pri 0 stupňoch, 760 mmHg atmosférickom tlaku a 0 % relatívnej vlhkosti; špecifická hmotnosť=1.293 kg/m³, vyjadrená ako Nm³/min (normálne metre kubické za minútu)

VII. Hodnotenie ochrany proti vniknutiu (IP).

Hodnoty IP sú súborom fyzikálnych noriem definovaných podľa IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Každé hodnotenie IP pozostáva z dvoch číslic (napr. IP55):

1. Prvá číslica definuje ochranu pred dotykom človeka a pevnými časticami

2. Druhá číslica definuje ochranu proti vniknutiu tekutej vody

Referenčné triedy teplôt izolácie motora

Maximálne prípustné prevádzkové teploty izolačných systémov sú štandardizované Národnou asociáciou výrobcov elektrických zariadení (NEMA):

Vzorec na prevod teploty: T( stupeň F)=T( stupeň ) × 9/5 + 32

Prípustné zvýšenie teploty sa vypočítava oproti základnej teplote okolia 40 stupňov.

Celková prevádzková teplota=Základná teplota okolia + Prípustný nárast teploty + Okraj horúceho bodu cievky.

Príklad izolácie triedy F: 40 stupňov + 105 stupeň + 10 stupeň=155 stupeň

Motory by nemali bežať nepretržite pri svojej maximálnej menovitej teplote. Životnosť sa zníži na polovicu každých 10 stupňov prekročenia menovitej teploty.

Izolácia triedy B je široko používaná pre 60Hz severoamerické motory; Izolácia triedy F je štandardom pre globálne 50Hz motory.