Algemene kennis voor het selecteren van koelventilatoren

I. Algemene basiskennis voor de selectie van koelventilatoren

Bij het selecteren van ventilatoren moet de volgende essentiële informatie worden bevestigd:

★ Afmetingen ventilator

★ Controleer of de ventilator van het type DC (gelijkstroom) of AC (wisselstroom) is

★ Nominale voedingsspanning:

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

★ Type lager: kogellager of glijlager

★ Luchtstroomsnelheid en rotatiesnelheid (bijv. kubieke meter per minuut, kubieke voet per minuut)

★ Statische drukwaarde

Parameterbereik ventilatorselectie

- Spanning: 3V ~ 220V

- Afmeting: 20 mm ~ 280 mm

- Rotatiesnelheid: 2000 ~ 25000 tpm

- Minimaal geluid: 20 dBA

- Functionele kenmerken: PWM-snelheidsregeling, FG-snelheidssignaaldetectie, RD-rotatieverliesalarm, AS automatische-herstart, bescherming tegen omgekeerde polariteit

- Beschermingsprestaties: automatische-herstelbescherming, bescherming tegen -spanning, bescherming tegen -overspanning, IP68 waterdicht, vocht-bestendig, anti-corrosie, bestand tegen zoutsproeien

- Materiaal: PBT-kunststof (UL94V-0 vlamvertragend, RoHS 2.0 milieuvriendelijk)

- Lagercategorieën: kogellager, hydraulisch lager, glijlager

II. Inleiding tot lagertypen

Glijlager

Bij het traditionele borstelloze DC-ventilatormotorontwerp lopen het ventilatorrotorsamenstel en de centrale as ervan door het glijlager, dat draaibaar is bevestigd in het midden van de motorstator. Er wordt een goede speling gehandhaafd tussen rotor en stator, evenals tussen askern en lager, om vastlopen van de as en geblokkeerde rotatie te voorkomen.

Na de voeding genereert de stator een geïnduceerde magnetische flux tussen rotor en stator. Dit magnetische veld wordt bestuurd door het aandrijfcircuit en drijft de rotatie van de ventilator aan. De conventionele ventilatormotorstructuur omvat slechts één ventilatorrotor, één stator en één aandrijfcircuit; het roteert via magnetische inductie, waarbij de as in het glijlager draait.

Voordelen van glijlagers

A. Bestand tegen fysieke impact, minder schade tijdens transport

B. Lage kosten, met een groot prijsvoordeel ten opzichte van kogellagers

Nadelen van glijlagers

A. Tijdens de werking van de ventilator wordt omgevingsstof in de motorkern gezogen en vermengd met smeermiddel rond het lager, waardoor slib ontstaat, wat loopgeluiden veroorzaakt of de ventilator zelfs volledig blokkeert

B. De binnenboring van het lager slijt gemakkelijk, wat leidt tot een kortere levensduur

C. Niet geschikt voor draagbare producten

D. Kleine speling tussen lager en askern resulteert in slechte opstartprestaties van de motor

E. Gas met hoge- temperatuur dat wordt gegenereerd door wrijving tussen de askern en het lager, wordt geblokkeerd door oliehouders en ringen aan beide uiteinden van het lager, waardoor nitriden worden gevormd die de speling verstoppen en een soepele rotatie van de ventilator belemmeren

Kogellager

Kogellagers zijn gebaseerd op rollende metalen bollen met puntcontact, wat een gemakkelijke start mogelijk maakt. Een veer is gekoppeld aan het kogellager om tegen de buitenste metalen ring te drukken, zodat het volledige gewicht van de ventilatorrotor op het kogellager rust met indirecte veerondersteuning. Dit ontwerp is geschikt voor draagbare producten die onder verschillende kantelhoeken worden gebruikt, hoewel vallen en zware schokken moeten worden voorkomen om lagerschade, overmatig geluid en een kortere levensduur te voorkomen.

Voordelen van kogellagers

A. Punt-contactrollen van metalen bollen zorgt voor eenvoudig opstarten

B. Van toepassing op draagbare producten die vaak onder verschillende plaatsingshoeken worden gebruikt (vermijd willekeurig vallen of stoten)

C. Langere levensduur vergeleken met glijlagers

Nadelen van kogellagers

A. Breekbare draagconstructie die niet bestand is tegen zware fysieke schokken

B. Rollende metalen bollen produceren luider geluid tijdens de werking van de motor

C. Hogere eenheidskosten, gebrek aan kostenconcurrentievermogen ten opzichte van glijlagers

D. Onstabiele aanvoer en controleerbare hoeveelheid kogellagers

E. Op lente-gebaseerd positioneringsontwerp bemoeilijkt het montagewerk

III. Werkingsprincipes van ventilatoren

Werkingsprincipe van DC-ventilatoren

Volgens de rechterhandregel van Ampère genereert stroom die door een geleider gaat een omringend magnetisch veld. Als de geleider in een ander vast magnetisch veld wordt geplaatst, zullen er aantrekkelijke of afstotende krachten worden geproduceerd om beweging aan te drijven.

Een voor-gemagnetiseerde rubberen magneet is bevestigd in de bladen van een gelijkstroomventilator. Twee sets spoelen zijn rond de kern van siliciumstaal op de as gewikkeld, gecombineerd met een Hall-effectsensor als synchrone detectie-eenheid om een ​​schakelcircuit te besturen. Dit circuit wisselt de voeding naar de twee spoelensets af, waardoor afwisselende magnetische polen op de siliciumstalen kern worden gegenereerd. De aantrekking en afstoting tussen deze polen en de rubberen magneet overwint de statische wrijving van de ventilator om de bladen te laten draaien. De Hall-sensor levert continue synchrone signalen om de rotatie in stand te houden, en de rotatierichting volgt de rechter-regel van Fleming.

Werkingsprincipe van AC-ventilatoren

AC-ventilatoren verschillen van DC-ventilatoren: AC-voedingsspanning wisselt continu de positieve en negatieve polariteit af, in tegenstelling tot een vaste gelijkspanning. Er is een speciaal regelcircuit nodig om de spoelbekrachtiging af te wisselen en wisselende magnetische velden te genereren.

De schakelsnelheid van de magnetische polen op de siliciumstalen kern wordt bepaald door de vaste frequentie van het wisselstroomnet. Een hogere frequentie leidt tot een snellere magnetische veldwisseling en een theoretisch hogere rotatiesnelheid, vergelijkbaar met hoe meer poolparen de DC-ventilatorsnelheid verhogen. Een te hoge frequentie zal echter slechte opstartprestaties veroorzaken.

IV. Geluidsspecificaties

Het ventilatorgeluid wordt gemeten in een echovrije kamer met achtergrondgeluid van minder dan 15 dBA. De testventilator draait in de vrije lucht, met een geluidsniveaumeter op 1 meter afstand van de luchtinlaat.

De ventilatorgeluidswaarden worden uitgezet als geluidsdrukniveau (SPL) over octaafbanden. Het perceptuele effect van dBA-veranderingen wordt hieronder weergegeven:

Een verandering van . 3 dBA: nauwelijks waarneembaar

B. 5 dBA-verandering: duidelijk merkbaar

C. 10 dBA-verandering: wordt als twee keer zo luid ervaren

Classificatie van geluidsniveau

A. 0 ~ 20 dBA: Extreem zwak

B. 20 ~ 40 dBA: Zwak

C. 40 ~ 60 dBA: Matig

D. 60 ~ 80 dBA: Luid

E. 80 ~ 100 dBA: Zeer luid

F. 100 ~ 140 dBA: oorverdovend

V. Definities van luchtdebiet en eenheid

(Klik: automatische conversietabel luchtstroom en statische druk)

- CFS: kubieke voet per seconde (ft³/s)

- CFM: kubieke voet per minuut (ft³/min)

- CMS: kubieke meter per seconde (m³/s)

- CMM: kubieke meter per minuut (m³/min)

- CMH: kubieke meter per uur (m³/u)

- L/s: liter per seconde

- L/min: liter per minuut

VI. Definities van statische druk en eenheden

Uitleg van statische drukeenheden

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, wat waterkolom betekent, ook geschreven als mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (standaard atmosferische druk): 1 atm is gelijk aan 760 mmHg onder 0 graden droge lucht. Kwik is 13,5947 maal dichter dan water, dus 1 atm komt ook overeen met 10332 mmH₂O

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Definitie van luchtvolume

Luchtvolume (Luchthoeveelheid / Capaciteit) verwijst naar het luchtvolume dat per tijdseenheid door een ventilator wordt aangezogen, aangegeven als Q (m³/min) voor inlaatlucht. Het gasvolume verandert met druk en temperatuur; daarom moeten metingen van het uitblaasluchtvolume de omgevingsdruk en -temperatuur specificeren, vandaar de term "inlaatluchtvolume".

Standaard airconditioning

Vochtige lucht bij 20 graden, 760 mmHg atmosferische druk en 65% relatieve vochtigheid; soortelijk gewicht=1.2 kg/m³

Referentie airconditioning

Droge lucht bij 0 graden, 760 mmHg atmosferische druk en 0% relatieve vochtigheid; soortelijk gewicht=1.293 kg/m³, uitgedrukt als Nm³/min (normale kubieke meter per minuut)

VII. Beschermingsklasse (IP).

IP-classificaties zijn een reeks fysieke normen gedefinieerd onder IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Elke IP-classificatie bestaat uit twee cijfers (bijvoorbeeld IP55):

1. Het eerste cijfer definieert de bescherming tegen menselijk contact en vaste deeltjes

2. Het tweede cijfer definieert de bescherming tegen het binnendringen van vloeibaar water

Referentietemperatuurklassen motorisolatie

De maximaal toegestane bedrijfstemperaturen van isolatiesystemen zijn gestandaardiseerd door de National Electrical Manufacturers Association (NEMA):

Formule voor temperatuurconversie: T( graad F)=T( graad ) × 9/5 + 32

De toegestane temperatuurstijging wordt berekend op basis van een basisomgevingstemperatuur van 40 graden.

Totale bedrijfstemperatuur=Basisomgevingstemperatuur + Toegestane temperatuurstijging + Marge hotspot van spoel.

Voorbeeld voor isolatie van klasse F: 40 graden + 105 graad + 10 graad=155 graad

Motoren mogen niet continu op hun maximale nominale temperatuur draaien. De levensduur wordt gehalveerd voor elke 10 graden stijging boven de nominale temperatuur.

Klasse B-isolatie wordt veel gebruikt voor Noord-Amerikaanse 60 Hz-motoren; Klasse F-isolatie is standaard voor wereldwijde 50 Hz-motoren.