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文檔簡介

*AC風(fēng)扇工作原理:AC風(fēng)扇與DC風(fēng)扇的區(qū)別。前者電源為交流,電源電壓會正負(fù)交變,不像DC風(fēng)扇電源電壓固定,必須依賴電路控制,使兩組線圈輪番工作才能產(chǎn)生不一樣磁場。AC風(fēng)扇因電源頻率固定,因此硅鋼片產(chǎn)生的磁極變化速度,由電源頻率決定,頻愈高磁場切換速度愈快,理論上轉(zhuǎn)速會愈快,就像直流風(fēng)扇極數(shù)愈多轉(zhuǎn)速愈快的原理同樣。不過,頻率也不能太快,太快將導(dǎo)致啟動困難*DC風(fēng)扇工作原理:導(dǎo)體通過電流,周圍會產(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,導(dǎo)致物體移動。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。圍繞著硅鋼片,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番工作。硅鋼片產(chǎn)生不一樣磁極,此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當(dāng)吸斥力不小于風(fēng)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)。*雙滾珠軸承:成熟高端產(chǎn)品,從工藝、高精度和高品質(zhì)控制等方面為產(chǎn)品提供可靠保障。*含油軸承:合用于產(chǎn)品市場生命周期不長,運行環(huán)境不苛刻之產(chǎn)品,以期減少成本。工藝、精度和品質(zhì)控制方面保證產(chǎn)品品質(zhì)。*怎樣選用合適的風(fēng)扇最重要是能有足夠的風(fēng)量以到達(dá)所需之散熱效果,考慮原因有:風(fēng)量、風(fēng)壓、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、壽命、無異音等。一、怎樣測量噪音值SUNON風(fēng)扇的噪音是在背景噪音低于15dBA無回響室中所測量。待測風(fēng)扇在自由空氣中運轉(zhuǎn),距入風(fēng)口一米處置一噪音計。

音壓級(SoundPressureLevel)依背景原因而定,與音能級(SoundPowerLevel)由下列公式表達(dá)之:

SPL=20㏒P/Pref及SWL=10㏒W/Wref

其中,P=音壓Pref=基準(zhǔn)音壓W=音源的噪音能量Wref=音源的噪音能量風(fēng)扇的噪音值一般以音壓級(SPL)之倍頻帶繪出。分貝(dBA)的變化所形成的效應(yīng),如下列征兆所示:3dBA幾乎沒有感覺5dBA感覺出來10dBA感覺兩倍大聲響噪音程度:0~20dBA很微弱20~40dBA微弱40~60dBA中度60~80dBA大聲80~100dBA很大聲100~140dBA震耳欲聾二、怎樣到達(dá)低噪音下列準(zhǔn)則提供風(fēng)扇使用者最佳措施,以減少噪音至最?。合到y(tǒng)阻抗(SystemImpedance)一種機殼的入風(fēng)口與出風(fēng)口之間范圍占所有系統(tǒng)阻抗的60%至80%,此外氣流愈大,噪音相對愈高。系統(tǒng)阻抗愈高,冷卻所需的氣流愈大,因此為了將噪音降至最小,系統(tǒng)阻抗必須減至最低程度。氣流擾亂沿著氣流途徑所碰到的阻礙而導(dǎo)致的擾流會產(chǎn)生噪音。因此任何阻礙,尤其在關(guān)鍵的入風(fēng)口與出風(fēng)口范圍,必須防止,以減少噪音。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與尺寸由于高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇比低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇產(chǎn)生較大的噪音,因此應(yīng)盡量嘗試及選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇。而一種尺寸較大、轉(zhuǎn)速較低的風(fēng)扇,一般比小尺寸、高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇,在輸送相似風(fēng)量時安靜。溫度升高一種系統(tǒng)內(nèi),冷卻所需的風(fēng)量與容許的溫升成反比。容許溫升稍微提高,即可大量減少所需的風(fēng)量。因此,假如對強加之容許溫升的限制略微放松某些,所需風(fēng)量將可減少,噪音亦可減少。振動有些情形,整個系統(tǒng)的重量很輕,或系統(tǒng)必須按照某種規(guī)定方式運作時,尤其提議采用柔軟的隔絕器材,以防止風(fēng)扇振動的傳遞。電壓變動電壓變動會影響噪音程度。加到風(fēng)扇的電壓愈高,因轉(zhuǎn)速升高,振動就愈大,產(chǎn)生的噪音也愈大。設(shè)計的考慮構(gòu)成風(fēng)扇的每一零件設(shè)計,均會影響噪音程度。下列設(shè)計的考慮可到達(dá)減少噪音:繞線鐵心的尺寸,扇葉與外框的設(shè)計及精確的制造與平衡。風(fēng)量是指風(fēng)扇通風(fēng)面積與該面積平面速度之積。通風(fēng)面積是出口面積減去渦舌處的投影面積。平面速度是氣流通過整個平面的氣體運動速度,單位是米/秒。平面速度一定期,扇葉葉輪外徑越大,通風(fēng)面積越大,風(fēng)量則越大。風(fēng)量越大,冷空氣吸熱量則越大,空氣流動轉(zhuǎn)移時能帶走更多的熱量,散熱效果越明顯。

在實際應(yīng)用中,標(biāo)稱的最大風(fēng)量值,并不是實際散熱片得到的送風(fēng)量,風(fēng)量大,也并不代表通風(fēng)能力強。因空氣流動時,氣流在其流動途徑會遇上散熱鰭片的阻撓,其阻抗會限制空氣自由流通。即風(fēng)量增大時,風(fēng)壓會減小。因此必須有一種最佳操作工作點,即風(fēng)扇性能曲線與風(fēng)阻曲線的交點。在工作點,風(fēng)扇特性曲線之斜率為最小,而系統(tǒng)特性曲線之變化率為最低。

風(fēng)量是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇每分鐘送出或吸入的空氣總體積,假如按立方英尺來計算,單位就是CFM;假如按立方米來算,就是CMM,散熱器產(chǎn)品常常使用的風(fēng)量單位是CFM。在散熱片材質(zhì)相似的狀況下,風(fēng)量是衡量風(fēng)冷散熱器散熱能力的最重要的指標(biāo)。顯然,風(fēng)量越大的散熱器其散熱能力也越高。這是由于空氣的熱容是一定的,更大的風(fēng)量,也就是單位時間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當(dāng)然,同樣風(fēng)量的狀況下散熱效果和風(fēng)的流動方式有關(guān)。?風(fēng)量單位

?CFS:CubicFeetPerSecond,立方英呎/秒(ft3/s)

?CFM:CubicFeetPerMinute,立方英呎/分(ft3/min)

?CMS:CubicMeterPerSecond,立方公尺/秒(m3/s)

?CMM:CubicMeterPerMinute,立方公尺/分(m3/min)

?CMH:CubicMeterPerHour,立方公尺/時(m3/h)

?L/s:LiterPerSecond,公升/秒(L/s)

?L/min:LiterPerMinute,公升/分(L/min)?風(fēng)量換算表

含油軸承(SleeveBearing)

老式的直流無碳刷風(fēng)扇馬達(dá)設(shè)計時,是扇葉轉(zhuǎn)子(簡稱轉(zhuǎn)子)及其軸芯穿越含油軸承,簡稱SLEEVE軸承,樞接固定在馬達(dá)定子之中心位置,使轉(zhuǎn)子與定子之間保持一種合適之間隙,當(dāng)然軸芯與軸承間亦務(wù)必有間隙之存在,才不會將軸芯死鎖而無法運轉(zhuǎn);而馬達(dá)之定子構(gòu)造部分(簡稱定子),在電源輸入之后,就會在轉(zhuǎn)子與定子間產(chǎn)生感應(yīng)磁力線,及驅(qū)動回路之控制使風(fēng)扇馬達(dá)運轉(zhuǎn)。故老式之風(fēng)扇馬達(dá)架構(gòu),只有一種扇葉轉(zhuǎn)子及一種馬達(dá)定子和一種驅(qū)動回路,而借著軸芯與軸承之樞接,伴隨磁場感應(yīng)而運轉(zhuǎn),請看下圖:1.用含油軸承的長處A.耐外力之撞擊,運送時所導(dǎo)致之損壞較少;

B.價格廉價(與滾珠軸承相比,價格差異很大。

2.用含油軸承的缺陷A.空氣中的灰塵會因風(fēng)扇馬達(dá)之運轉(zhuǎn)而被吸入馬達(dá)關(guān)鍵,與儲存在軸承周圍之潤滑油混合成油泥,而造運轉(zhuǎn)噪音,甚至于卡死不轉(zhuǎn);

B.軸承內(nèi)徑輕易磨損,使用壽命較短;

C.無法被使用在攜帶式產(chǎn)品上;

D.軸承與軸芯之間隙小,馬達(dá)之運轉(zhuǎn)激活效果較差;

E.馬達(dá)運轉(zhuǎn)軸芯與軸承摩擦所產(chǎn)生的高溫氣體,因受軸承兩端之油圈、華司阻礙,無法排除而形成氮化物,易淤塞于軸芯與軸承之間隙內(nèi),阻礙馬達(dá)運轉(zhuǎn)之順暢滾珠軸承(BallBearing)

滾珠軸承是運用圓金屬珠運轉(zhuǎn),屬于點的接觸,故激活運轉(zhuǎn)很輕易。再加上滾珠軸承配合彈簧使用,故在彈簧頂撐著BALLBearing之外金屬環(huán),而使整個扇葉轉(zhuǎn)子的重量坐落在滾珠軸承上,且由彈簧間接頂撐著,故可使用于不一樣之方向、角度之可攜式產(chǎn)品,但仍要防止掉落,以免滾珠軸承受損,而導(dǎo)致噪音產(chǎn)生與使用壽命的減損。1.使用滾珠軸承的長處A.金屬珠運轉(zhuǎn)屬于點的接觸,故激活運轉(zhuǎn)很輕易;

B.可使用于常以不一樣置放角度及方向操作的可攜式產(chǎn)品(但要防止亂摔或掉落);

C.使用壽命較長(與含油軸承相比)。

2.用滾珠軸承的缺陷A.軸承構(gòu)造體相稱的脆弱,無法承受外力之撞擊;

B.馬達(dá)轉(zhuǎn)動時,金屬珠之滾動會產(chǎn)生較大之噪音;

C.價格高,無法與含油軸承在成本價格上競爭;

D.滾珠軸承之來源與數(shù)量需求,不易掌控;

E.滾珠軸承使用彈簧的彈性而使其定位,組裝上較為不易。什么是靜壓

為進(jìn)行正常通風(fēng),需要克服風(fēng)扇通風(fēng)行程內(nèi)的阻力,風(fēng)扇必須產(chǎn)生克服送風(fēng)阻力的壓力。測量到的壓力變化值稱為靜壓,即最大靜壓與大氣壓的差值。它是氣體對平行于物體表面作用的壓力,通過垂直于其表面的孔測量出來的。

把氣體流動所需動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式稱為動壓。為實現(xiàn)送風(fēng)的目的,需要有靜壓與動壓。全壓為靜壓與動壓的代數(shù)和。風(fēng)壓越大,風(fēng)扇送風(fēng)能力越強。1、靜壓單位

N:Newton,1n=0.101097Kgf

Pa:Pascal,Pa=N/m^2

mmAq:Aq=Aqua(水柱)簡稱

mmAq又稱mmH2O;1mmAq=1Kg/m^2

atm:大氣壓;一大氣壓等于在0℃干燥狀態(tài)下760mmHg的壓力。

因水銀重量是水的13.5947倍,因此一大氣壓又等于10332mmH2O的壓力

bar:1bar=0.00001Pa=10-5Pa2、靜壓表3、空氣量

送風(fēng)機單位時間吸入的空氣流量稱為空氣量(Airvolume,Airquantity),一般以Q(m*3/min)為氣體量在吸入空氣時特稱為空氣量,風(fēng)扇的場所又稱風(fēng)量。(Capacity)氣體依其壓力、溫度而變化體積,因此提到吐出空氣量時,一定要記該場所的壓力和溫度,故稱吸入空氣量。4、原則狀態(tài)空氣:

溫度20°C、大氣壓760mmHg,濕度65%的潮濕空氣為原則空氣,此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)為L2Kg/m*35、基準(zhǔn)狀態(tài)空氣:

溫度O°C、大氣壓760mmHg、濕度0%的潮濕空氣為原則空氣,此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)為1.293Kg/m*3。以Nm*3/min表達(dá)。一般,根據(jù)散熱風(fēng)扇的進(jìn)出氣流流向,可將其分為如下幾類:一、軸流風(fēng)扇軸流風(fēng)扇的葉片推進(jìn)空氣以與軸相似的方向流動(如上圖)。軸流風(fēng)扇的葉輪和螺旋槳有點類似,它在工作時,絕大部分氣流的流向與軸平行,換句話說就是沿軸線方向。軸流風(fēng)扇當(dāng)入口氣流是0靜壓的自由空氣時,其功耗最低,當(dāng)運轉(zhuǎn)時會伴隨氣流反壓力的上升功耗也會增長。軸流風(fēng)扇一般裝在電氣設(shè)備的機柜上,有時也整合在電機上,由于軸流風(fēng)扇構(gòu)造緊湊,可以節(jié)省諸多空間,同步安裝以便,因此得到廣泛的應(yīng)用。其特點:較高的流率,中等風(fēng)壓二、離心風(fēng)扇離心風(fēng)扇工作時,葉片推進(jìn)空氣以與軸相垂直的方向(即徑向)流動(如上圖),進(jìn)氣是沿軸線方向,而出氣卻垂直于軸線方向。大多數(shù)狀況下,使用軸流風(fēng)扇就可以到達(dá)冷卻效果,然而,有時候假如需要氣流旋轉(zhuǎn)90度排出或者需要較大的風(fēng)壓時,就必須選用離心風(fēng)扇。風(fēng)機嚴(yán)格而言,也屬于離心風(fēng)扇。其特點:有限流率,高風(fēng)壓三、混流風(fēng)扇混流風(fēng)扇又稱對角線流向風(fēng)扇,初一看,混流風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇沒什么不一樣,其實,混流風(fēng)扇的進(jìn)氣是沿軸線的,然而出氣卻是沿軸線和垂軸線的對角線方向(如上圖)。這種風(fēng)扇由于葉片和外罩稱圓錐形,因此致使風(fēng)壓較高,在相似尺寸和其他可比性能下,與軸流風(fēng)扇相比,離心風(fēng)扇的噪聲更低。其特點:高流率和相對較高的風(fēng)壓四、貫流式風(fēng)機貫流式風(fēng)流能產(chǎn)生大面積的風(fēng)流,一般用于冷卻設(shè)備的大表面。這種風(fēng)扇的進(jìn)氣和出氣均垂直于軸線(如上圖)。貫流風(fēng)機是使用一種比較長的圓桶狀扇葉輪進(jìn)行工作,這個圓桶狀扇葉的口徑都比較大,由于口徑大,才能在保證整體空氣循環(huán)量的基礎(chǔ)上使用比較低的轉(zhuǎn)速,從而,減少由于高速運轉(zhuǎn)帶來的噪音。其特點:低流率,低風(fēng)壓軸流風(fēng)扇的葉片推進(jìn)空氣以與軸相似的方向流動(如上圖)。軸流風(fēng)扇的葉輪和螺旋槳有點類似,它在工作時,絕大部分氣流的流向與軸平行,換句話說就是沿軸線方向。軸流風(fēng)扇當(dāng)入口氣流是0靜壓的自由空氣時,其功耗最低,當(dāng)運轉(zhuǎn)時會伴隨氣流反壓力的上升功耗也會增長。軸流風(fēng)扇一般裝在電氣設(shè)備的機柜上,有時也整合在電機上,由于軸流風(fēng)扇構(gòu)造緊湊,可以節(jié)省諸多空間,同步安裝以便,因此得到廣泛的應(yīng)用。其特點:較高的流率,中等風(fēng)壓散熱器都需要通過風(fēng)扇的強制對流來加緊熱量的散失,因此一款風(fēng)扇的好壞,對整個散熱效果起到了決定性的作用。配置一種性能優(yōu)良的CPU風(fēng)扇也是保證整部電腦順利運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵原因之一。DC風(fēng)扇運轉(zhuǎn)原理:根據(jù)安培右手定則,導(dǎo)體通過電流,周圍會產(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,導(dǎo)致物體移動。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。圍繞著硅鋼片,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番工作。硅鋼片產(chǎn)生不一樣磁極,此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當(dāng)吸斥力不小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(fēng)扇運轉(zhuǎn)原理:AC風(fēng)扇與DC風(fēng)扇的區(qū)別。前者電源為交流,電源電壓會正負(fù)交變,不像DC風(fēng)扇電源電壓固定,必須依賴電路控制,使兩組線圈輪番工作才能產(chǎn)生不一樣磁場。AC風(fēng)扇因電源頻率固定,因此硅鋼片產(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(fēng)扇極數(shù)愈多轉(zhuǎn)速愈快的原理同樣。不過,頻率也不能太快,太快將導(dǎo)致激活困難。我們電腦散熱器上應(yīng)用的都是DC風(fēng)扇。而一般一款好的風(fēng)扇重要考察風(fēng)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)分別加以闡明。風(fēng)量是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇每分鐘排出或納入的空氣總體積,假如按立方英尺來計算,單位就是CFM;假如按立方米來算,就是CMM。散熱器產(chǎn)品常常使用的風(fēng)量單位是CFM(約為0.028立方米/分鐘)。50x50x10mmCPU風(fēng)扇一般會到達(dá)10CFM,60x60x25mm風(fēng)扇一般能到達(dá)20-30的CFM。在散熱片材質(zhì)相似的狀況下,風(fēng)量是衡量風(fēng)冷散熱器散熱能力的最重要的指標(biāo)。顯然,風(fēng)量越大的散熱器其散熱能力也越高。這是由于空氣的熱容比率是一定的,更大的風(fēng)量,也就是單位時間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當(dāng)然,同樣風(fēng)量的狀況下散熱效果和風(fēng)的流動方式有關(guān)。風(fēng)量和風(fēng)壓風(fēng)量和風(fēng)壓是兩個相對的概念。一般來說,要設(shè)計風(fēng)扇的風(fēng)量大,就要犧牲某些風(fēng)壓。假如風(fēng)扇可以帶動大量的空氣流動,但風(fēng)壓小,風(fēng)就吹不到散熱器的底部(這就是為何某些風(fēng)扇轉(zhuǎn)速很高,風(fēng)量很大,但就是散熱效果不好的原因)。相反的,風(fēng)壓大、風(fēng)量就小,沒有足夠的冷空氣與散熱片進(jìn)行熱互換,也會導(dǎo)致散熱效果不好。一般鋁質(zhì)鰭片的散熱片規(guī)定風(fēng)扇的風(fēng)壓足夠大,而銅質(zhì)鰭片的散熱片則規(guī)定風(fēng)扇的風(fēng)量足夠大;鰭片較密的散熱片相比鰭片較疏的散熱片,需要更大風(fēng)壓的風(fēng)扇,否則空氣在鰭片間流動不暢,散熱效果會大打折扣。因此說不一樣的散熱器,廠商會根據(jù)需要配合合適風(fēng)量、風(fēng)壓的風(fēng)扇,而并不是單一追求大風(fēng)量或者高風(fēng)壓的風(fēng)扇。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是指風(fēng)扇扇葉每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù),單位是rpm。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由電機內(nèi)線圈的匝數(shù)、工作電壓、風(fēng)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(fēng)扇質(zhì)量沒有必然的聯(lián)絡(luò)。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以通過內(nèi)部的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行測量,也可以通過外部進(jìn)行測量(外部測量是用其他儀器看風(fēng)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某些)。?由于伴隨環(huán)境溫度的變化,有時需要不一樣轉(zhuǎn)速風(fēng)扇來滿足需求。某些廠商特意設(shè)計出可調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的散熱器,分手動和自動兩種。手動的重要是讓顧客可以在冬天使用低轉(zhuǎn)速獲得低噪音,夏天時使用高轉(zhuǎn)速獲得好的散熱效果。自動類調(diào)溫散熱器一般帶有一種溫控感應(yīng)器,可以根據(jù)目前的工作溫度(如散熱片的溫度)自動控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,溫度高則提高轉(zhuǎn)速,溫度低則減少轉(zhuǎn)速,以到達(dá)一種動態(tài)的平衡,從而讓風(fēng)噪與散熱效果保持一種最佳的結(jié)合點。風(fēng)扇噪音除了散熱效果之外,風(fēng)扇的工作噪音也是人們普遍關(guān)注的問題。風(fēng)扇噪音是風(fēng)扇工作時產(chǎn)生雜音的大小,受多方面原因影響,單位為分貝(dB)。測量風(fēng)扇的噪聲時需要在噪聲不不小于17dB的消音室中進(jìn)行,距離風(fēng)扇一米,并沿風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的方向?qū)?zhǔn)風(fēng)扇的進(jìn)氣口,采用A加權(quán)的方式進(jìn)行測量。風(fēng)扇噪聲的頻譜特性也很重要,因此還需要用頻譜儀記錄風(fēng)扇的噪聲頻率分布狀況,一般規(guī)定風(fēng)扇的噪聲要盡量的小,并且不能存在異音。風(fēng)扇噪音與摩擦力、空氣流動有關(guān)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高、風(fēng)量越大,導(dǎo)致的噪音也會越大,此外風(fēng)扇自身的震動也是不可忽視的原因。當(dāng)然高品質(zhì)的風(fēng)扇的自身震動會很小,但前面兩個者卻是難以克服的。要處理這個問題,我們可以嘗試使用尺寸較大的風(fēng)扇。應(yīng)在在風(fēng)量相似的狀況下,大風(fēng)扇在較低轉(zhuǎn)速時的工作噪聲要不不小于小風(fēng)扇在高轉(zhuǎn)速時的工作噪聲。此外一種我們輕易忽視的原因是風(fēng)扇的軸承。由于風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)軸和軸承之間要摩擦碰撞,因此也是風(fēng)扇噪聲的一種重要來源。風(fēng)扇噪音的來源是由于:1.振動假如風(fēng)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,便會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的不平衡。轉(zhuǎn)子的物理質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸慣性中心的近來距離稱為偏心距,轉(zhuǎn)子不不衡導(dǎo)致偏心距,當(dāng)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)由基途徑傳遞到機械各部份。2.風(fēng)噪風(fēng)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;另首先,由于葉片自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(fēng)噪音”,一般風(fēng)量風(fēng)壓大的風(fēng)扇,其切風(fēng)噪聲也較大。3.異音風(fēng)噪聽起來只有單純的風(fēng)聲,而異音則不一樣,風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時,除風(fēng)聲外,若尚有其他聲音發(fā)出,即可判斷風(fēng)扇出現(xiàn)了異音。異音也許因軸承內(nèi)有異物或變形,以及組裝不妥而出現(xiàn)碰撞,或電機繞組纏繞不均,導(dǎo)致松脫,都也許產(chǎn)生異音。風(fēng)扇的使用壽命風(fēng)扇的使用壽命是指散熱器產(chǎn)品正常工作的無端障工作時間,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的使用壽命一般都能到達(dá)幾萬小時。在價格和性能差不多的狀況下,選擇使用壽命長的產(chǎn)品顯然更能保護我們的投資。風(fēng)扇的壽命由電機壽命、使用環(huán)境、電力供應(yīng)等各方面原因所構(gòu)成。送風(fēng)形式最廣泛的形式就是用軸流風(fēng)機(也就是最普遍的那種風(fēng)扇)向下鼓風(fēng),之因此這樣流行是由于綜合效果好且成本低廉。假如把軸流風(fēng)機的方向反過來,就變成向上抽風(fēng),在某些尤其型號的散熱器中會采用這種形式。兩種送風(fēng)形式的差異在于氣流形式的不一樣,鼓風(fēng)時產(chǎn)生的是紊流,風(fēng)壓大但輕易受到阻力損失;抽風(fēng)時產(chǎn)生的是層流,風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定。理論上說,紊流的換熱效率比層流大得多,因此才成為主流設(shè)計形式。不過氣流的運動與散熱片也有直接關(guān)系。在某些散熱片設(shè)計中(例如過于緊密的鰭片),氣流受散熱片阻礙非常大,此時采用抽風(fēng)也許會有更好的效果。至于采用側(cè)面鼓風(fēng)的設(shè)計,一般不會和頂部鼓風(fēng)的效果有什么差異。而比較有效的改善措施是建立CPU專用的散熱風(fēng)道,這樣便不會受到CPU附近熱空氣的影響,相稱于減少了環(huán)境溫度。軸流風(fēng)機雖然應(yīng)用廣泛,不過也存在固有的缺陷。軸流風(fēng)機受電機位置的阻擋,氣流不能流暢通過鼓風(fēng)區(qū)域的中部,這稱為“死區(qū)”。而在經(jīng)典的散熱片上,恰恰中部鰭片的溫度最高。由于存在這種矛盾,采用軸流風(fēng)機時,散熱片的散熱效果并不充足。離心風(fēng)機是與軸流風(fēng)機完全不一樣鼓風(fēng)形式,也逐漸開始使用在CPU散熱當(dāng)中,一般被電腦顧客稱為“渦輪風(fēng)扇”。這種風(fēng)扇的優(yōu)越之處在于很好地處理了“死區(qū)”問題。離心風(fēng)扇與老式風(fēng)扇的不一樣之處是其葉片旋轉(zhuǎn)是在垂直的平面內(nèi)進(jìn)行的,進(jìn)風(fēng)口位于風(fēng)扇的側(cè)面。散熱器底面接受到的氣流分布較均勻。離心風(fēng)機的鼓風(fēng)方向上沒有障礙物,因此在各個位置均有同樣的氣流。同步它的風(fēng)壓和風(fēng)量的調(diào)整范圍也更大,轉(zhuǎn)速控制的效果更好。負(fù)面的影響和大功率軸流風(fēng)機同樣——價格高、噪音大。改善風(fēng)道設(shè)計此外一種處理風(fēng)力盲區(qū)的措施是變化風(fēng)扇的出風(fēng)方向。老式的散熱器安裝方式是氣流朝下,即垂直于CPU。改善風(fēng)道設(shè)計之后,風(fēng)扇改為側(cè)向吹風(fēng),讓氣流的方向平行于CPU。側(cè)向吹風(fēng)的首要好處是徹底處理風(fēng)力盲區(qū),由于氣流是平行通過散熱鰭片的,氣流截面的四條邊上的氣流速度最快,而CPU的發(fā)熱點恰好位于一條邊上。這樣CPU散熱底座吸取的熱量可以被及時帶走。此外一種好處是沒有反彈的風(fēng)壓(一般向下吹風(fēng)時,一部分氣流沖至散熱底面并反彈,這會影響散熱器內(nèi)的氣流運動方向,使的熱互換的效率受到損失)。熱互換效率要高于向下吹風(fēng)微型散熱風(fēng)扇的分類:

1.按散熱風(fēng)扇的工作電壓分:交流散熱風(fēng)扇(ACFAN);直流散熱風(fēng)扇(DCFAN)

2.按散熱風(fēng)扇的驅(qū)動馬達(dá)分:無刷直流散熱風(fēng)扇(DCBRUSHLESSFAN);有刷刷直流散熱風(fēng)扇(DCBRUSHFAN);無刷交流散熱風(fēng)扇(ACBRUSHLESSFAN)。

3.按風(fēng)扇電機軸承系統(tǒng)分:含油軸承型(SLEEVEBEARING);滾珠軸承型(BALLBEARING);陶瓷納米軸承型(CERAMICNANOMETERBEARING)。

4.按汽流方向分:軸流型風(fēng)扇(AXALFAN);離心型風(fēng)扇(BLOWERFAN);橫流風(fēng)扇(CROSSFAN)。伴隨技術(shù)的發(fā)展,在水中用的防水風(fēng)扇也伴隨產(chǎn)生了,這算得上是風(fēng)扇歷史上的一種里程碑為了保證風(fēng)扇的使用壽命,風(fēng)扇使用應(yīng)注意如下事項:

1、請勿觸壓著葉片以及電源線纏繞著風(fēng)扇或用力拉扯電源線,此舉軸心與電源線將會被損毀;

2、請防止粉塵、水滴、小蟲進(jìn)入,而影響壽命與不良品產(chǎn)生;

3、請勿在可燃性氣體與任何有害環(huán)境中使用;

4、請于六個月內(nèi)使用,長時間寄存會由于寄存環(huán)境而影響風(fēng)扇性能;

5、當(dāng)風(fēng)扇于運轉(zhuǎn)中,請勿企圖將風(fēng)扇鎖死尤其長的時間,此舉會因持續(xù)停止不轉(zhuǎn),產(chǎn)生高熱而燒毀風(fēng)扇;

6、安裝風(fēng)扇時,請尤其注意,因共振或振動產(chǎn)生的噪音;

7、當(dāng)搬運或作業(yè)中,風(fēng)扇如從60cm的高度落下,將會對葉片的平衡產(chǎn)生若干影響,尤其是滾珠軸承防止掉落;

8、鎖外殼之螺絲扭力不得超4Kgf;請切勿用螺絲刀,鐵棒等物堵轉(zhuǎn)風(fēng)扇,此舉會損壞風(fēng)扇;

9、請注意風(fēng)扇在高速運轉(zhuǎn)時會傷及手指。軸承類別:軸承形式是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇所使用的軸承類型。在機械工程上,軸承的類形非常多,但在散熱器產(chǎn)品上使用的軸承形式按照其基本工作原理分類也就那么三種:使用滑動摩擦的套筒軸承(SleeveBearing)和使用滾動磨擦的滾珠軸承(BallBearing)以及兩種軸承形式混合這三種。近些年來各大散熱器廠商在軸承方面推出的新技術(shù),諸如磁浮軸承、流體保護系統(tǒng)軸承、液壓軸承、來福軸承、納米陶瓷軸承等也都是對上面這些基本的軸承形式加以改善而成,基本工作原理還是沒有變化。含油軸承(SleeveBearing)是使用滑動摩擦的套筒軸承,使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑,初期使用時運行噪音低,制導(dǎo)致本也低,不過這種軸承磨損嚴(yán)重,壽命較滾珠軸承有很大差距。并且這種軸承使用時間一長,由于油封的原因(電腦散熱器產(chǎn)品都不也許使用高檔油封,一般也就是一般的紙油封),潤滑油會逐漸揮發(fā),并且灰塵也會進(jìn)入軸承,從而引起風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢,噪音增大等問題,嚴(yán)重的還會由于軸承磨損導(dǎo)致風(fēng)扇偏心引起劇烈震動。出現(xiàn)這些現(xiàn)象,要么打開油封加油,要么就只有淘汰另購新風(fēng)扇。單滾珠軸承(1Ball+1SleeveBearing)是對老式含油軸承的改善,采用滑動摩擦和滾動摩擦混合的形式,其實就是用一種滾珠軸承搭配一種含油軸承的方式來減少雙滾珠軸承的成本,它的轉(zhuǎn)子與定子之間用滾珠進(jìn)行潤滑,并配以潤滑油。它克服了含油軸承壽命短,運行不穩(wěn)定的毛病,而成本上升極為有限。單滾珠軸承吸取了含油軸承和雙滾珠軸承的長處,將軸承的使用壽命提高到了40000小時,缺陷是在加入滾珠之后,運行噪聲有所增大,但仍不不小于雙滾珠軸承。雙滾珠軸承(2BallBearing)屬于比較高檔的軸承,采用滾動摩擦的形式,采用了兩個滾珠軸承,軸承中有數(shù)顆微小鋼珠圍繞軸心,當(dāng)扇頁或軸心轉(zhuǎn)動時,鋼珠即跟著轉(zhuǎn)動。由于都是球體,因此摩擦力較小,且不存在漏油的問題。雙滾珠軸承的長處是壽命超長,大概在5小時;抗老化性能好,適合轉(zhuǎn)速較高的風(fēng)扇。雙滾珠軸承的缺陷是制導(dǎo)致本高,并且在同樣的轉(zhuǎn)速水平下噪音最大。雙滾珠風(fēng)軸承和液壓軸承的封閉性很好,尤其是雙滾珠軸承。雙滾珠軸承被整個嵌在風(fēng)扇中,轉(zhuǎn)動部分沒有與外界直接接觸。在密封的環(huán)境中,軸承的工作環(huán)境比較穩(wěn)定。因此5000轉(zhuǎn)級別的大口徑風(fēng)扇幾乎都使用雙滾珠軸承。而液壓軸承由于具有獨特的還回式油路,因此潤滑油泄露的也許性較小。來福軸承(RifleBearing)技術(shù)的代表廠商是CoolerMaster,目前CoolerMaster已經(jīng)將旗下的大部分老式含油軸承風(fēng)扇升級到來福軸承。作為老式含油軸承的改善,來福軸承采用耐磨材料制成高含油中空軸承,減小了軸承與軸芯之間摩擦力,來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯,在風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時含油將形成反向回游,從而防止含油流失,因此提高了軸承壽命。來福軸承風(fēng)扇通過采用以上構(gòu)造及零件,使得含油及保油能力大幅提高,并減少了噪音。流體保護系統(tǒng)軸承(HyproBearing)其名稱來源于HY(Hydrodynamicwave,流體力學(xué)波)PRO(Oilprotectionsystem,油護系統(tǒng)),系著名散熱器及風(fēng)扇設(shè)計制造廠家ADDA的專利產(chǎn)品,也是在老式含油軸承基礎(chǔ)之上進(jìn)行多項改善而成。流體保護系統(tǒng)軸承與液壓軸承可謂殊途同歸,兩種設(shè)計各自采用了某些獨到的改善措施,但精髓同為循環(huán)油路系統(tǒng),各方面的體現(xiàn)也基本相稱。一般產(chǎn)品壽命可達(dá)50000小時以上。液壓軸承(HydraulicBearing)是由AVC首創(chuàng)的技術(shù),是在含油軸承的基礎(chǔ)上改善而來的。液壓軸承擁

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