風(fēng)扇之基本認(rèn)識(shí).doc

風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)原理:DC風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)原理： 根據(jù)安培右手定則，導(dǎo)體通過電流，周圍會(huì)產(chǎn)生磁場，若將此導(dǎo)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(dòng)。在直流風(fēng)扇的扇葉內(nèi)部，附著一事先充有磁性之橡膠磁鐵環(huán)，軸心部份硅鋼片纏繞兩組線圈，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(dāng)吸斥力大于風(fēng)扇的靜摩擦力時(shí)，扇葉自然轉(zhuǎn)動(dòng)。由于霍爾感應(yīng)組件提供同步信號(hào)，扇葉因此得以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至于其運(yùn)轉(zhuǎn)方向，可依安培右手定則決定。 何謂直流無刷風(fēng)扇:1. 傳統(tǒng)的直流馬達(dá)必須有電刷和換向器(整流子)以提供不同方向電流的切換,產(chǎn)生推力使馬達(dá)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn).2. 目前我們所生產(chǎn)的風(fēng)扇使用電壓為直流電壓,則是以固定的電子切換開關(guān)(例如霍爾IC)代替電刷,執(zhí)行電流切換推動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),所管它叫“直流無刷風(fēng)扇”.3. 無刷式直流風(fēng)扇的優(yōu)點(diǎn):3.1. 沒有碳刷的磨耗,可以長時(shí)間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),不需保養(yǎng)維修.3.2. 低雜音.3.3. 切換電流時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花.3.4. 容易高速運(yùn)轉(zhuǎn).3.5. 運(yùn)轉(zhuǎn)效率高.風(fēng)扇的結(jié)構(gòu):(見圖)風(fēng)扇的分類:依尺寸分:(a) 25*25*10(20)mm(b).30*30*10 mm(c).40*40*10 mm (d) 50*50*10(15,20)mm (e) 60*60*20(10,15,25)mm (f) 70*70*15(25)mm (g) 80*80*10(15,20,25)mm (h) 92*92*25mm (i) 120*120*25(38)mm等2. 依電壓分:(a) 05V:4.55.5VDC(b) 12V:10.213.8VDC(c) 24V:20.427.6VDC(d) 48V:4352VDC等3. 依轉(zhuǎn)速分:(a) 超高速(HH) (b) 高速(H) (c) 中速(M)(d) 低速(L)(e) 超低速(U) 等4. 依軸承分:a.滾珠軸承 (Ball Bearing)b.含油軸承 (Sleeve) c.單軸承,單滾珠 (One Ball&One Sleeve)d.銅鐵合金 (B.C.F)e.陶瓷 (CeraDyna) 等5. 依電氣特性分:a.信號(hào)FG輸出(轉(zhuǎn)速偵測.有雜波時(shí)會(huì)誤偵測，故要特別注意。)b.信號(hào)RD輸出(轉(zhuǎn)動(dòng)偵測。停轉(zhuǎn)時(shí)用于報(bào)警（ALARM)c.溫控d.報(bào)警裝置e.變速等風(fēng)扇的一般電氣特性: 風(fēng)扇的各項(xiàng)規(guī)格說明a.電流:風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)消耗之電流稱為工作電流;風(fēng)扇通電死鎖時(shí)消耗之電流稱為死鎖電流;電流之單位為”安培”，用 “A”表示b.轉(zhuǎn)速:風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)葉片每分鐘所轉(zhuǎn)圈數(shù)稱為轉(zhuǎn)速，用”RPM”表示c.電壓:風(fēng)扇正常工作時(shí)所需之電壓稱為工作電壓；風(fēng)扇開始工作時(shí)所需之電壓稱起動(dòng)電壓；電壓單位為”伏特”，用”V”表示d.電源引出線:風(fēng)扇通電所需之電源線，根據(jù)客戶需求可用無端線、2P有端線、3P有端線、大4P線材;通常所講之線長指框外引出線，在實(shí)際作業(yè)過程中總線要比框外線長e.風(fēng)壓、風(fēng)量:用來描述成品風(fēng)扇送風(fēng)多少的一般風(fēng)壓和風(fēng)量在其它條件不變的情況下是成反比的，而風(fēng)壓、風(fēng)量的大小又是由風(fēng)扇葉片本身形狀及轉(zhuǎn)速的大小決定的，風(fēng)壓的公制單位為”mm.H2O“，風(fēng)量單位為”CFM”f.噪音值: 在背景噪音很低的房間里用噪音計(jì)所測成品風(fēng)扇本身所產(chǎn)的聲音之大小用噪音值表示，單位為”dB風(fēng)扇之不良及異常排除:噪音:風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)除切風(fēng)聲以外的聲音定義為噪音;噪音主要由以下幾 點(diǎn)引起:碰零件:風(fēng)扇之IC或電容外露，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)磁條碰到IC或電容產(chǎn)生噪音，此異常只要重新調(diào)整IC或電容位置即可消除搖晃異音:合銅內(nèi)有異物，軸心不光滑或油量不足都會(huì)產(chǎn)異音，此異常消除需加注潤滑油或換合銅及換葉片葉片軸座磨合銅:合銅深度太深或磁框深度不夠都會(huì)產(chǎn)生軸座磨擦合銅聲音，調(diào)整合銅及磁框深度都可以消除此不良磨華司:合銅深度不夠或磁框深度太大都會(huì)產(chǎn)生缺口華司與合銅磨擦聲音，重新調(diào)整合銅及磁框深度也可消除此不良電磁聲:電容濾波不良會(huì)產(chǎn)生較大的電磁聲，更換電容即可消除此不良現(xiàn)象死角(死點(diǎn))：扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)在四極切換時(shí)停止不動(dòng)或切換不良稱之為死角(定點(diǎn))，其原因追蹤由以下幾方面引起:a.IC偏斜，導(dǎo)致感應(yīng)點(diǎn)偏斜從而引起死點(diǎn)，重新調(diào)整IC到正確位置可消除此不良;b.硅鋼片反裝，導(dǎo)致切換時(shí)之比較動(dòng)力不足，更換定子沾錫才能消除此不良;c.IC 本身感應(yīng)點(diǎn)偏斜，從而導(dǎo)致感應(yīng)不良，更換IC消除此不良；d.IC不良引起感應(yīng)不良，更換IC即可；死機(jī): 成品風(fēng)扇在通電后不工作死機(jī)主要原因有:a.定子繞線時(shí)斷線，更換定子沾錫；b.PCB板焊點(diǎn)連焊或短路，補(bǔ)焊可消除此不良；c.電源引出線空焊或焊反，重新焊接后即可；d.IC 不良，更換IC即可；碰桌面:風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片超出外框引起原因有:PCB總成沒有壓到位，重新壓后可消除此不良；葉片之磁框深度不正確，也會(huì)導(dǎo)致碰桌面，重新調(diào)整磁框總成深度即可；電流不良：風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍原因有：a. PCB總成焊點(diǎn)短路引起，可采用補(bǔ)焊來消除此不良；b. 葉片充磁不良，采用更換葉片總成來消除此不良波形不良：3PIN機(jī)種方波不良引起原因有：a. 三極管不良引起，更換三極管；b. IC不良引起，更換IC即可;漏油:潤滑油甩出a. 油量太多無防漏油裝備(油封)認(rèn)識(shí)風(fēng)扇激活電壓：有那些因素影響激活電壓?激活電壓意即風(fēng)扇最低運(yùn)轉(zhuǎn)工作 電壓，是比較風(fēng)扇優(yōu)劣的一項(xiàng)特性，通常凈摩擦系數(shù)較低的風(fēng)扇，以及配臺(tái)較低工作電壓的霍爾IC才能使風(fēng)扇于較低電激活。影響風(fēng)扇激活電壓的因素，有：1.繞線設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。2.硅鋼片磁滯損失大小。3.霍爾lC的最低工作電壓。4.晶體管放大倍數(shù)高低。5.橡膠磁鐵的充磁強(qiáng)度。6.扇葉的重量。7.軸承的摩擦系數(shù)高低。8.晶體管飽和電壓高低。9.是否有反向保護(hù)二極管。額定電流: 在風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)(額定電壓條件下)時(shí)最高的電流.(安培:A)轉(zhuǎn)速: 在環(huán)境25度,濕度百分之65以下,開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)測試的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速.(轉(zhuǎn)/每分:RPM)運(yùn)轉(zhuǎn)方向: 風(fēng)扇扇葉的運(yùn)轉(zhuǎn)方向(逆時(shí)針或順時(shí)針方向).風(fēng)流方向: 風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出風(fēng)的方向.扇葉&外框特殊設(shè)計(jì)：風(fēng)扇的外框設(shè)計(jì)與扇葉設(shè)計(jì)密不可分，下面就介紹幾種目前較常見的特殊扇葉與外框設(shè)計(jì)：渦輪風(fēng)扇：與軸流風(fēng)扇并駕齊驅(qū)的另一大類空氣導(dǎo)流設(shè)備就是Blower了，譯為中文即吹風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)。日常生活中最為常見的就是那種維持大型充氣玩具的，蝸牛殼一樣的鼓風(fēng)機(jī)。點(diǎn)擊上圖看大圖吹風(fēng)機(jī)的工作方式與軸流風(fēng)扇有較大的不同，反而與水泵較為相似。它的扇葉與旋轉(zhuǎn)面垂直，呈環(huán)形排列，空氣由軸向進(jìn)入環(huán)形扇葉包圍的空間，被扇葉旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)的離心效應(yīng)橫向甩出，通過直板狀截面同樣基于Joukowski機(jī)翼截面曲線設(shè)計(jì)的扇葉時(shí)受到推壓，沿扇葉旋轉(zhuǎn)方向的切線吹出，在扇葉外圍形成一道旋渦狀的散射氣流，再受到蝸牛殼狀外框的導(dǎo)流，從一側(cè)的開口切向吹出。吹風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：1.可根據(jù)使用需要，大范圍的對(duì)葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)量、出風(fēng)口形狀等進(jìn)行調(diào)整；2.離心式導(dǎo)流，送出氣流平順、集中，湍流少，無盲區(qū)；3.葉片數(shù)量多，過風(fēng)面上的總投影面積甚至大于過風(fēng)面積，利用離心效應(yīng)，較軸流風(fēng)扇可提供更大的風(fēng)壓；CoolerMaster在傳統(tǒng)的吹風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之上，根據(jù)風(fēng)冷散熱器的需要進(jìn)行了修改增大葉片長度，提升風(fēng)量；簡化導(dǎo)流罩，縮小體積，增大出風(fēng)口面積并推出了采用此種風(fēng)扇的“龍卷風(fēng)”系列散熱器。Tt也有類似產(chǎn)品推出。圓形外框風(fēng)扇：為適應(yīng)一些特殊的安裝要求如圓形風(fēng)道、圓形散熱片等，不易使用“方方正正”的風(fēng)扇，但又需要外框的導(dǎo)流作用，圓形外框風(fēng)扇便應(yīng)需而生。無框風(fēng)扇：有些情況下，外框的導(dǎo)流作用已經(jīng)不是必須，甚至有一定的負(fù)面影響，或?qū)Π惭b存在阻礙，它便被“拋棄”了_。目前較常見于一些圓形放射狀散熱器，尤其是風(fēng)扇內(nèi)置型。典型代表為Zalman CNPS7000A，及Intel為盒裝Prescott搭配的“太陽花”。倒懸風(fēng)扇：外框不僅對(duì)空氣有導(dǎo)流作用，出風(fēng)側(cè)一些“多余”部分還會(huì)擾流，對(duì)效能產(chǎn)生負(fù)面影響，主軸支架就是一例。Arctic Cooling針對(duì)此種狀況，推出了扇葉倒懸的Fan Pro系列風(fēng)扇。此系列風(fēng)扇的電機(jī)不同于一般軸流風(fēng)扇，安裝于進(jìn)風(fēng)口一側(cè)，主軸支架也相應(yīng)的移至此側(cè)，為送出氣流掃清了道路。雖然如此，F(xiàn)an Pro系列風(fēng)扇的葉片形狀、傾角方向、彎曲方向、旋轉(zhuǎn)方向仍然與傳統(tǒng)軸流風(fēng)扇相同，同樣存在送風(fēng)盲區(qū)，而且價(jià)格較貴。發(fā)展趨勢(shì)：無刷直流風(fēng)扇的各種技術(shù)都已頗為成熟，各家設(shè)計(jì)與生產(chǎn)者目前只能在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)與改良，如果沒有重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)，短期內(nèi)風(fēng)扇的工作形式與性能表現(xiàn)都不會(huì)出現(xiàn)大的變革。就當(dāng)前而言，各方面的研發(fā)主要集中在三個(gè)方向：1.改進(jìn)流體力學(xué)設(shè)計(jì)修改、調(diào)整甚至提出新的扇葉與外框設(shè)計(jì)，進(jìn)而提升風(fēng)扇效能是設(shè)計(jì)者們永遠(yuǎn)的訴求，也是最根本的改進(jìn)方式；2.延長使用壽命改進(jìn)軸承、電機(jī)設(shè)計(jì)，采用新型材料，引入各領(lǐng)域的成功技術(shù)，為了進(jìn)一步延長風(fēng)扇的使用壽命，設(shè)計(jì)與制造者們可謂絞盡腦汁，挖空心思；3.降低工作噪音根本性的解決措施在于減少摩擦與振動(dòng)，提升效能，與前兩者可謂殊途同歸，但由于目前“靜音”越發(fā)受到重視，一些廠家開