DC風扇運轉(zhuǎn)原理.docx

DC風扇運轉(zhuǎn)原理： 根據(jù)安培右手定則，導體通過電流，周圍會產(chǎn)生磁場，若將此導體置于另一固定磁場中，則將產(chǎn)生吸力或斥力，造成物體移動。在直流風扇的扇葉內(nèi)部，附著一事先充有磁性之橡膠磁鐵。環(huán)繞著硅鋼片，軸心部份纏繞兩組線圈，并使用霍爾感應(yīng)組件作為同步偵測裝置，控制一組電路，該電路使纏繞軸心的兩組線圈輪流工作。硅鋼片產(chǎn)生不同磁極，此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當吸斥力大于虱扇的靜摩擦力時，扇葉自然轉(zhuǎn)動。由于霍爾感應(yīng)組件提供同步信號，扇葉因此得以持續(xù)運轉(zhuǎn)，至于其運轉(zhuǎn)方向，可依佛萊明右手定則決定。 AC風扇運轉(zhuǎn)原理： AC風扇與DC風扇的區(qū)別。前者電源為交流，電源電壓會正負交變，不像DC風扇電源電壓固定，必須依賴電路控制，使兩組線圈輪流工作才能產(chǎn)生不同磁場。AC風扇因電源頻率固定，所以硅鋼片產(chǎn)生的磁極變化速度，由電源頻率決定，頻 率愈高磁場切換速度愈快，理論上轉(zhuǎn)速會愈快，就像直流風扇極數(shù)愈多轉(zhuǎn)速愈快的原理一樣。不過，頻率也不能太快，太快將造成激活困難。 一款好的風扇主要考察風量、轉(zhuǎn)速、噪音、使用壽命長短、采用何種扇葉軸承等。下文將對這些參數(shù)分別加以說明：1、風量是指風冷散熱器風扇每分鐘排出或納入的空氣總體積，如果按立方英尺來計算，單位就是CFM；如果按立方米來算，就是CMM。散熱器產(chǎn)品經(jīng)常使用的風量單位是CFM（約為0.028立方米/分鐘）。50x50x10mm CPU風扇一般會達到10 CFM，60x60x25mm風扇通常能達到20-30的CFM。風量和風壓風量和風壓是兩個相對的概念。一般來說，要設(shè)計風扇的風量大，就要犧牲一些風壓。如果風扇可以帶動大量的空氣流動，但風壓小，風就吹不到散熱器的底部（這就是為什么一些風扇轉(zhuǎn)速很高，風量很大，但就是散熱效果不好的原因）。相反的，風壓大、風量就小，沒有足夠的冷空氣與散熱片進行熱交換，也會造成散熱效果不好。2、風扇轉(zhuǎn)速風扇轉(zhuǎn)速是指風扇扇葉每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位是rpm。風扇轉(zhuǎn)速由電機內(nèi)線圈的匝數(shù)、工作電壓、風扇扇葉的數(shù)量、傾角、高度、直徑和軸承系統(tǒng)共同決定。轉(zhuǎn)速和風扇質(zhì)量沒有必然的聯(lián)系。風扇的轉(zhuǎn)速可以通過內(nèi)部的轉(zhuǎn)速信號進行測量，也可以通過外部進行測量（外部測量是用其它儀器看風扇轉(zhuǎn)的有多快，內(nèi)部測量則直接可以到BIOS里看，也可以通過軟件看。內(nèi)部測量相對來說誤差大一些）。3、風扇噪音除了散熱效果之外，風扇的工作噪音也是人們普遍關(guān)注的問題。風扇噪音是風扇工作時產(chǎn)生雜音的大小，受多方面因素影響，單位為分貝（dB）。測量風扇的噪聲時需要在噪聲小于17dB的消音室中進行，距離風扇一米，并沿風扇轉(zhuǎn)軸的方向?qū)曙L扇的進氣口，采用A加權(quán)的方式進行測量。風扇噪聲的頻譜特性也很重要，因此還需要用頻譜儀記錄風扇的噪聲頻率分布情況，一般要求風扇的噪聲要盡量的小，而且不能存在異音。風扇噪音與摩擦力、空氣流動有關(guān)。風扇轉(zhuǎn)速越高、風量越大，造成的噪音也會越大，另外風扇自身的震動也是不可忽視的因素。當然高品質(zhì)的風扇的自身震動會很小，但前面兩個者卻是難以克服的。要解決這個問題，我們可以嘗試使用尺寸較大的風扇。應(yīng)在在風量相同的情況下，大風扇在較低轉(zhuǎn)速時的工作噪聲要小于小風扇在高轉(zhuǎn)速時的工作噪聲。另外一個我們?nèi)菀缀雎缘囊蛩厥秋L扇的軸承。由于風扇高速轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)軸和軸承之間要摩擦碰撞，所以也是風扇噪聲的一個主要來源。風扇噪音的來源是因為：1）振動假如風扇轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)子的物理質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸慣性中心不在同一軸上，便會造成轉(zhuǎn)子的不平衡。轉(zhuǎn)子的物理質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸慣性中心的最近距離稱為偏心距，轉(zhuǎn)子不不衡造成偏心距，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于離心力的作用產(chǎn)生一作用力于轉(zhuǎn)軸支架而形成振動，且振動經(jīng)由基路徑傳遞到機械各部份。2）風噪風扇工作時，由于葉片周期性地承受出口不均勻氣流的脈動力作用，產(chǎn)生噪聲；另一方面，由于葉片本身及葉片上壓力的不均勻分布，轉(zhuǎn)動時對周圍氣體及零件的擾動也構(gòu)成旋轉(zhuǎn)噪聲；此外由于氣體流經(jīng)葉片時產(chǎn)生湍流附層面、旋渦及旋渦脫離，引起葉片上壓力分布的脈動而產(chǎn)生渦流噪聲。這三種原因所引起的噪音可以綜合性地稱為“切風噪音”,一般風量風壓大的風扇，其切風噪聲也較大。3）異音風噪聽起來只有單純的風聲，而異音則不同，風扇運轉(zhuǎn)時，除風聲外，若還有其它聲音發(fā)出，即可判斷風扇出現(xiàn)了異音