Felles kunnskap for valg av kjølevifter

I. Generell grunnleggende kunnskap for valg av kjølevifte

Følgende viktig informasjon må bekreftes ved valg av vifter:

★ Vifte dimensjon størrelse

★ Bekreft om viften er DC (Direct Current) eller AC (vekselstrøm) type

★ Nominell forsyningsspenning:

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

★ Lagertype: Kulelager eller Hylselager

★ Luftstrøm og rotasjonshastighet (f.eks. kubikkmeter per minutt, kubikkfot per minutt)

★ Statisk trykkverdi

Viftevalgparameterområde

- Spenning: 3V ~ 220V

- Dimensjon: 20 mm ~ 280 mm

- Rotasjonshastighet: 2000 ~ 25000 RPM

- Minimum støy: 20 dBA

- Funksjonelle funksjoner: PWM-hastighetsregulering, FG-hastighetssignaldeteksjon, RD-alarm for rotasjonstap, AS auto-omstart, beskyttelse mot omvendt polaritet

- Beskyttelsesytelse: automatisk-gjenopprettingsbeskyttelse, under-spenningsbeskyttelse, over-spenningsbeskyttelse, IP68 vanntett, fuktsikker-, anti-korrosjon, motstand mot saltspray

- Materiale: PBT-plast (UL94V-0 flammehemmende, RoHS 2.0 miljøkompatibel)

- Lagerkategorier: Kulelager, Hydraulikklager, Hylselager

II. Introduksjon til lagertyper

Hylselager

I tradisjonell børsteløs DC-viftemotordesign passerer vifterotorenheten og dens sentrale aksel gjennom hylselageret, som er dreibart festet i midten av motorstatoren. En riktig klaring opprettholdes mellom rotor og stator, samt mellom akselkjerne og lager for å unngå akselstopp og låst rotasjon.

Etter strømtilførsel genererer statoren indusert magnetisk fluks mellom rotor og stator. Styrt av drivkretsen driver dette magnetfeltet vifterotasjonen. Den konvensjonelle viftemotorstrukturen inkluderer bare en vifterotor, en stator og en drivkrets; den roterer via magnetisk induksjon med akselen svingt inne i hylselageret.

Fordeler med hylselager

A. Motstandsdyktig mot fysisk påvirkning, færre skader under transport

B. Lave kostnader, med en stor prisfordel i forhold til kulelager

Ulemper med hylselager

A. Omgivende støv trekkes inn i motorkjernen under viftedrift, blandes med smøremiddel rundt lageret for å danne slam, som skaper kjørestøy eller til og med låser viften fullstendig

B. Den indre boringen i lageret slites lett, noe som fører til kortere levetid

C. Ikke egnet for bærbare produkter

D. Smal klaring mellom lager og akselkjerne resulterer i dårlig motorstartytelse

E. Høy-gass generert av friksjon mellom akselkjerne og lager blokkeres av oljeholdere og skiver i begge ender av lageret, og danner nitrider som tetter klaringen og hindrer jevn vifterotasjon

Kulelager

Kulelagre er avhengige av rullende metallkuler med punktkontakt, noe som muliggjør enkel oppstart. En fjær matches med kulelageret for å presse mot dets ytre metallring, slik at hele vekten av vifterotoren hviler på kulelageret med indirekte fjærstøtte. Denne designen passer til bærbare produkter som brukes i forskjellige tiltvinkler, men fall og kraftige støt må forhindres for å unngå lagerskader, overdreven støy og forkortet levetid.

Fordeler med kulelager

A. Punkt-kontaktrulling av metallkuler gir enkel oppstart

B. Gjelder for bærbare produkter som ofte brukes i forskjellige plasseringsvinkler (unngå tilfeldig fall eller støt)

C. Lengre levetid sammenlignet med hylselager

Ulemper med kulelager

A. Skjør bærekonstruksjon som ikke tåler tung fysisk påvirkning

B. Rullende metallkuler produserer høyere støy under motordrift

C. Høyere enhetskostnad, manglende kostnadskonkurranseevne mot hylselager

D. Ustabil tilførsel og kontrollerbar mengde kulelager

E. Fjær-basert posisjoneringsdesign kompliserer monteringsarbeid

III. Driftsprinsipper for vifte

Driftsprinsipp for DC-vifter

I henhold til Amperes høyre-håndsregel genererer strøm som går gjennom en leder et omgivende magnetfelt. Hvis lederen plasseres inne i et annet fast magnetfelt, vil det produseres tiltreknings- eller frastøtende krefter for å drive bevegelse.

En pre-magnetisert gummimagnet er festet inne i bladene til en DC-vifte. To sett med spoler er viklet rundt silisiumstålkjernen ved aksen, sammen med en Hall-effektsensor som en synkron deteksjonsenhet for å kontrollere en svitsjekrets. Denne kretsen veksler strømforsyning til de to spolesettene, og genererer vekslende magnetiske poler på silisiumstålkjernen. Tiltrekningen og frastøtningen mellom disse polene og gummimagneten overvinner viftens statiske friksjon for å spinne bladene. Hall-sensoren gir kontinuerlige synkrone signaler for å opprettholde rotasjon, og rotasjonsretningen følger Flemings høyre-håndsregel.

Driftsprinsipp for AC-vifter

AC-vifter skiller seg fra DC-vifter: AC-forsyningsspenning veksler positiv og negativ polaritet kontinuerlig, i motsetning til fast DC-spenning. En dedikert kontrollkrets er nødvendig for å veksle spoleenergisering og generere vekslende magnetiske felt.

Byttehastigheten til magnetiske poler på silisiumstålkjernen bestemmes av den faste frekvensen til AC-nettet. Høyere frekvens fører til raskere magnetfeltveksling og teoretisk høyere rotasjonshastighet, lik hvordan flere polpar øker DC-viftehastigheten. Imidlertid vil for høy frekvens føre til dårlig oppstartsytelse.

IV. Støyspesifikasjoner

Viftestøy måles i et ekkofritt kammer med bakgrunnsstøy under 15 dBA. Testviften går i fri luft, med lydnivåmåler plassert 1 meter unna luftinntaket.

Viftestøyverdier er plottet som lydtrykknivå (SPL) over oktavbånd. Den perseptuelle effekten av dBA-endringer er vist nedenfor:

En. 3 dBA-endring: Knapt merkbar

B. 5 dBA-endring: Tydelig merkbar

C. 10 dBA endring: Oppfattes som dobbelt så høyt

Klassifisering av støynivå

A. 0 ~ 20 dBA: Ekstremt svak

B. 20 ~ 40 dBA: Svak

C. 40 ~ 60 dBA: Moderat

D. 60 ~ 80 dBA: Høyt

E. 80 ~ 100 dBA: Veldig høyt

F. 100 ~ 140 dBA: Øvdøvende

V. Luftstrømningshastighet og enhetsdefinisjoner

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

- CFS: kubikkfot per sekund (ft³/s)

- CFM: kubikkfot per minutt (ft³/min)

- CMS: kubikkmeter per sekund (m³/s)

- CMM: kubikkmeter per minutt (m³/min)

- CMH: kubikkmeter per time (m³/t)

- L/s: liter per sekund

- L/min: liter per minutt

VI. Statisk trykk og enhetsdefinisjoner

Statisk trykkenhet Forklaringer

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, betyr vannsøyle, også skrevet mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (Standard Atmospheric Pressure): 1 atm tilsvarer 760 mmHg under 0 grader tørr luft. Kvikksølv er 13,5947 ganger tettere enn vann, så 1 atm tilsvarer også 10332 mmH₂O

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Definisjon av luftvolum

Luftvolum (luftmengde / kapasitet) refererer til volumet av luft som trekkes av en vifte per tidsenhet, betegnet som Q (m³/min) for inntaksluft. Gassvolumet endres med trykk og temperatur; derfor må målinger av utløpsluftsvolum spesifisere omgivelsestrykk og temperatur, derav begrepet "inntaksluftvolum".

Standard klimaanlegg

Fuktig luft ved 20 grader, 760 mmHg atmosfærisk trykk og 65 % relativ fuktighet; spesifikk vekt=1.2 kg/m³

Referanse Air Condition

Tørr luft ved 0 grader, 760 mmHg atmosfærisk trykk og 0 % relativ fuktighet; spesifikk vekt=1.293 kg/m³, uttrykt som Nm³/min (normal kubikkmeter per minutt)

VII. Ingress Protection (IP) vurdering

IP-klassifiseringer er et sett med fysiske standarder definert under IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Hver IP-klassifisering består av to sifre (f.eks. IP55):

1. Det første sifferet definerer beskyttelse mot menneskelig kontakt og faste partikler

2. Det andre sifferet definerer beskyttelse mot inntrenging av flytende vann

Referanse motorisolasjonstemperaturklasser

De maksimalt tillatte driftstemperaturene til isolasjonssystemer er standardisert av National Electrical Manufacturers Association (NEMA):

Formel for temperaturkonvertering: T( grad F)=T( grad ) × 9/5 + 32

Tillatt temperaturøkning beregnes mot en 40 graders grunnlinje omgivelsestemperatur.

Total driftstemperatur=Baseline omgivelsestemperatur + tillatt temperaturøkning + Spole hot spot margin.

Eksempel på klasse F-isolasjon: 40 grader + 105 grader + 10 grader=155 grader

Motorer bør ikke kjøre kontinuerlig med maksimal nominell temperatur. Levetiden halveres for hver 10 graders økning over nominell temperatur.

Klasse B-isolasjon er mye brukt for 60Hz nordamerikanske motorer; Klasse F-isolasjon er standard for globale 50Hz-motorer.