Opšte znanje za odabir rashladnih ventilatora

I. Opšte osnovno znanje o izboru ventilatora za hlađenje

Prilikom odabira ventilatora potrebno je potvrditi sljedeće bitne informacije:

★ Veličina ventilatora

★ Potvrdite da li je ventilator tipa DC (jednosmjerna struja) ili AC (izmjenična struja).

★ Nazivni napon napajanja:

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

★ Tip ležaja: kuglični ležaj ili klizni ležaj

★ Brzina protoka zraka i brzina rotacije (npr. kubni metri u minuti, kubni metri u minuti)

★ Vrijednost statičkog pritiska

Opseg parametara odabira ventilatora

- Napon: 3V ~ 220V

- Dimenzija: 20 mm ~ 280 mm

- Brzina rotacije: 2000 ~ 25000 RPM

- Minimalna buka: 20 dBA

- Funkcionalne karakteristike: PWM regulacija brzine, detekcija signala brzine FG, alarm gubitka RD rotacije, AS automatsko-ponovno pokretanje, zaštita od obrnutog polariteta

- Performanse zaštite: auto-zaštita oporavka, pod-zaštita od napona, zaštita od pre-napona, IP68 vodootporna, otpornost na vlagu-otpornost, anti-korozija, otpornost na slani sprej

- Materijal: PBT plastika (UL94V-0 otporan na plamen, RoHS 2.0 ekološki usklađen)

- Kategorije ležajeva: kuglični ležaj, hidraulični ležaj, klizni ležaj

II. Uvod u tipove ležajeva

Sleeve Bearing

U tradicionalnom dizajnu motora DC ventilatora bez četkica, sklop rotora ventilatora i njegovo centralno vratilo prolaze kroz klizni ležaj, koji je okretno fiksiran u sredini statora motora. Održava se odgovarajući razmak između rotora i statora, kao i između jezgre vratila i ležaja kako bi se izbjeglo zaglavljivanje vratila i blokirana rotacija.

Nakon unosa napajanja, stator stvara inducirani magnetni tok između rotora i statora. Kontrolisano pogonskim krugom, ovo magnetno polje pokreće rotaciju ventilatora. Konvencionalna struktura motora ventilatora uključuje samo jedan rotor ventilatora, jedan stator i jedno pogonsko kolo; rotira se putem magnetne indukcije sa osovinom koja je zaokrenuta unutar kliznog ležaja.

Prednosti kliznog ležaja

A. Otporan na fizički udar, manje oštećenja tokom transporta

B. Niska cijena, s velikom cjenovnom prednosti u odnosu na kuglične ležajeve

Nedostaci kliznog ležaja

A. Ambijentalna prašina se uvlači u jezgro motora tokom rada ventilatora, miješajući se s mazivom oko ležaja i stvara mulj, koji stvara buku pri radu ili čak potpuno blokira ventilator

B. Unutrašnji provrt ležaja se lako haba, što dovodi do kraćeg radnog veka

C. Nije prikladno za prenosive proizvode

D. Uzak zazor između ležaja i jezgra vratila dovodi do loših performansi pokretanja motora

E. Visokotemperaturni plin koji nastaje trenjem između jezgra osovine i ležaja blokiran je držačima ulja i podloškama na oba kraja ležaja, stvarajući nitride koji začepljuju zazor i ometaju glatku rotaciju ventilatora

Ball Bearing

Kuglični ležajevi se oslanjaju na kotrljajuće metalne kuglice sa tačkastim kontaktom, što omogućava lako pokretanje. Opruga je usklađena s kugličnim ležajem kako bi gurnula njegov vanjski metalni prsten, tako da puna težina rotora ventilatora leži na kugličnom ležaju s indirektnom oprugom. Ovaj dizajn odgovara prenosivim proizvodima koji se koriste pod različitim uglovima nagiba, iako se moraju spriječiti padovi i jaki udari kako bi se izbjegla oštećenja ležajeva, prekomjerna buka i skraćeni vijek trajanja.

Prednosti kugličnog ležaja

A. Tačka{1}}motanje metalnih sfera omogućava lako pokretanje

B. Primjenjivo na prijenosne proizvode koji često rade pod različitim uglovima postavljanja (izbjegavajte nasumično ispuštanje ili udar)

C. Duži radni vek u poređenju sa kliznim ležajevima

Nedostaci kugličnih ležajeva

A. Krhka noseća konstrukcija koja ne može izdržati teške fizičke udare

B. Metalne kugle koje se kotrljaju proizvode jaču buku tokom rada motora

C. Veći jedinični trošak, nedostatak konkurentnosti u odnosu na klizne ležajeve

D. Nestabilno snabdevanje i kontrolisana količina kugličnih ležajeva

E. Dizajn pozicioniranja zasnovan na oprugi{1}}komplikuje rad na montaži

III. Principi rada ventilatora

Princip rada DC ventilatora

Po amperovom{0}}pravilu desne ruke, struja koja prolazi kroz provodnik stvara okolno magnetno polje. Ako se provodnik stavi unutar drugog fiksnog magnetnog polja, stvaraju se privlačne ili odbojne sile koje pokreću kretanje.

Prethodno-magnetizirani gumeni magnet je pričvršćen unutar lopatica DC ventilatora. Dva seta zavojnica su namotana oko silikonskog čeličnog jezgra na osi, upareni sa senzorom sa Hall efektom kao sinhronom detekcijskom jedinicom za kontrolu sklopnog kola. Ovaj krug naizmjenično napaja dva seta zavojnica, stvarajući naizmjenične magnetne polove na jezgri od silikonskog čelika. Privlačenje i odbijanje između ovih polova i gumenog magneta prevladavaju statičko trenje ventilatora da bi se lopatice okretale. Hall senzor daje kontinuirane sinhrone signale za održavanje rotacije, a smjer rotacije slijedi Flemingovo-pravilo desne ruke.

Princip rada AC ventilatora

AC ventilatori se razlikuju od DC ventilatora: napon napajanja naizmjeničnom strujom neprekidno mijenja pozitivan i negativan polaritet, za razliku od fiksnog istosmjernog napona. Potreban je namjenski kontrolni krug za naizmjeničnu energiju zavojnice i generiranje naizmjeničnih magnetnih polja.

Brzina prebacivanja magnetnih polova na jezgri od silikonskog čelika određena je fiksnom frekvencijom AC mreže. Veća frekvencija dovodi do brže izmjene magnetnog polja i teoretski veće brzine rotacije, slično kao što više parova polova povećava brzinu DC ventilatora. Međutim, pretjerano visoka frekvencija će uzrokovati loše performanse pokretanja.

IV. Specifikacije buke

Buka ventilatora se mjeri u bezehogenoj komori sa pozadinskom bukom ispod 15 dBA. Ispitni ventilator radi na slobodnom vazduhu, sa meračem nivoa zvuka koji je postavljen 1 metar od ulaza za vazduh.

Vrijednosti buke ventilatora su prikazane kao nivo zvučnog pritiska (SPL) u oktavnim opsezima. Perceptivni efekat promjena dBA prikazan je u nastavku:

A. 3 dBA promjena: jedva primjetna

B. 5 dBA promjena: Jasno primjetna

C. 10 dBA promjena: Percipira se kao duplo glasnije

Klasifikacija nivoa buke

A. 0 ~ 20 dBA: Izuzetno slabo

B. 20 ~ 40 dBA: Slabo

C. 40 ~ 60 dBA: Umjereno

D. 60 ~ 80 dBA: glasno

E. 80 ~ 100 dBA: Veoma glasno

F. 100 ~ 140 dBA: Zaglušujući

V. Brzina protoka zraka i definicije jedinica

(Kliknite: Tabela automatske konverzije protoka zraka i statičkog tlaka)

- CFS: kubične stope u sekundi (ft³/s)

- CFM: kubične stope u minuti (ft³/min)

- CMS: kubni metar u sekundi (m³/s)

- CMM: kubni metar u minuti (m³/min)

- CMH: kubni metar po satu (m³/h)

- L/s: litar u sekundi

- L/min: litar u minuti

VI. Statički pritisak i definicije jedinica

Objašnjenja jedinice za statički pritisak

- N (njutn): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (paskal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, što znači vodeni stub, također napisano mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (standardni atmosferski pritisak): 1 atm je jednak 760 mmHg pod 0 stepeni suvog vazduha. Merkur je 13,5947 puta gušća od vode, tako da je 1 atm takođe ekvivalentan 10332 mmH₂O

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Definicija zapremine vazduha

Zapremina vazduha (Količina vazduha / Kapacitet) se odnosi na zapreminu vazduha koju uvlači ventilator po jedinici vremena, označenu kao Q (m³/min) za usisni vazduh. Volumen gasa se menja sa pritiskom i temperaturom; stoga, mjerenja zapremine izlaznog zraka moraju specificirati ambijentalni tlak i temperaturu, pa otuda i termin "zapremina ulaznog zraka".

Standardni klima uređaj

Vlažan vazduh na 20 stepeni, 760 mmHg atmosferskog pritiska i 65% relativne vlažnosti; specifična težina=1.2 kg/m³

Referentni klima uređaj

Suvi vazduh na 0 stepeni, 760 mmHg atmosferskog pritiska i 0% relativne vlažnosti; specifična težina=1.293 kg/m³, izražena kao Nm³/min (normalni kubni metar u minuti)

VII. Ocjena zaštite od ulaska (IP).

IP ocjene su skup fizičkih standarda definiranih prema IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Svaka IP ocjena se sastoji od dvije cifre (npr. IP55):

1. Prva cifra definira zaštitu od kontakta s ljudima i čvrstih čestica

2. Druga cifra označava zaštitu od prodora tečne vode

Referentne temperaturne klase izolacije motora

Maksimalne dozvoljene radne temperature izolacionih sistema standardizovane su od strane Nacionalnog udruženja proizvođača električne energije (NEMA):

Formula konverzije temperature: T( stepen F)=T( stepen) × 9/5 + 32

Dozvoljeni porast temperature izračunava se prema početnoj temperaturi okoline od 40 stepeni.

Ukupna radna temperatura=Osnovna temperatura okoline + Dozvoljeni porast temperature + margina vruće tačke zavojnice.

Primjer za izolaciju klase F: 40 stepeni + 105 stepen + 10 stepen=155 stepen

Motori ne bi trebali raditi neprekidno na svojoj maksimalnoj nazivnoj temperaturi. Vijek trajanja se prepolovi za svakih 10 stupnjeva iznad nazivne temperature.

Izolacija klase B se široko koristi za sjevernoameričke motore od 60Hz; Klasa F izolacije je standardna za globalne 50Hz motore.