Soğutma Fanlarının Seçimi İçin Ortak Bilgi

I. Soğutma Fanı Seçimi İçin Genel Temel Bilgiler

Fanları seçerken aşağıdaki temel bilgilerin doğrulanması gerekir:

★ Fan boyutu boyutu

★ Fanın DC (Doğru Akım) veya AC (Alternatif Akım) tipinde olduğunu doğrulayın

★ Nominal besleme gerilimi:

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

★ Rulman tipi: Bilyalı Rulman veya Kovanlı Rulman

★ Hava akış hızı ve dönüş hızı (örneğin, dakikada metreküp, dakikada fit küp)

★ Statik basınç değeri

Fan Seçimi Parametre Aralığı

- Gerilim: 3V ~ 220V

- Boyut: 20mm ~ 280mm

- Dönüş hızı: 2000 ~ 25000 RPM

- Minimum gürültü: 20 dBA

- İşlevsel özellikler: PWM hız düzenlemesi, FG hız sinyali algılama, RD dönüş kaybı alarmı, AS otomatik-yeniden başlatma, ters polarite koruması

- Koruma performansı: Otomatik-kurtarma koruması, düşük-voltaj koruması, aşırı-voltaj koruması, IP68 su geçirmez, neme-dayanıklı, korozyon önleyici-tuz püskürtme direnci

- Malzeme: PBT plastik (UL94V-0 alev geciktirici, RoHS 2.0 çevre uyumlu)

- Rulman kategorileri: Bilyalı Rulman, Hidrolik Rulman, Kovanlı Rulman

II. Rulman Tiplerine Giriş

Kovanlı Rulman

Geleneksel fırçasız DC fan motoru tasarımında, fan rotoru grubu ve merkezi şaftı, motor statorunun merkezine döner şekilde sabitlenmiş olan kovan yatağından geçer. Şaftın sıkışmasını ve kilitli dönüşü önlemek için, rotor ile stator arasında ve ayrıca şaft göbeği ile yatak arasında uygun bir boşluk sağlanır.

Güç kaynağı girişinden sonra stator, rotor ve stator arasında indüklenmiş manyetik akı üretir. Tahrik devresi tarafından kontrol edilen bu manyetik alan, fanın dönüşünü sağlar. Geleneksel fan motoru yapısı yalnızca bir fan rotoru, bir stator ve bir tahrik devresinden oluşur; kovan yatağının içinde dönen mil ile manyetik indüksiyon yoluyla döner.

Kovanlı Rulmanın Avantajları

A. Fiziksel darbelere karşı dayanıklı, taşıma sırasında daha az hasar

B. Bilyalı rulmanlara göre büyük fiyat avantajı ile düşük maliyet

Kovanlı Rulmanın Dezavantajları

A. Fanın çalışması sırasında ortamdaki toz motor çekirdeğine çekilir, yatağın etrafındaki yağlayıcıyla karışarak çamur oluşturur, bu da çalışma gürültüsü yaratır ve hatta fanı tamamen kilitler.

B. Rulmanın iç deliği kolayca aşınır, bu da servis ömrünün kısalmasına yol açar

C. Taşınabilir ürünler için uygun değildir

D. Rulman ile mil göbeği arasındaki boşluğun dar olması motor başlatma performansının düşmesine neden olur

E. Şaft göbeği ile yatak arasındaki sürtünme nedeniyle üretilen yüksek- sıcaklıktaki gaz, yatağın her iki ucundaki yağ tutucular ve rondelalar tarafından bloke edilir, bu da boşluğu tıkayan ve fanın düzgün dönüşünü engelleyen nitrürler oluşturur

Bilyalı Rulman

Bilyalı rulmanlar, kolay devreye alma olanağı sağlayan, nokta temaslı, yuvarlanan metal kürelere dayanır. Dış metal bileziğe karşı itmek için bilyalı rulmanla bir yay eşleştirilir, böylece fan rotorunun tüm ağırlığı dolaylı yay desteğiyle bilyalı rulmanın üzerinde durur. Bu tasarım, çeşitli eğim açılarında kullanılan taşınabilir ürünlere uygundur; ancak rulman hasarını, aşırı gürültüyü ve hizmet ömrünün kısalmasını önlemek için düşmelerin ve ağır darbelerin önlenmesi gerekir.

Bilyalı Rulmanın Avantajları

A. Metal kürelerin nokta-temaslı yuvarlanması kolay başlatma sağlar

B. Sık sık farklı yerleştirme açılarında çalıştırılan taşınabilir ürünlere uygulanabilir (rastgele düşme veya darbelerden kaçının)

C. Kovanlı rulmanlara kıyasla daha uzun servis ömrü

Bilyalı Rulmanların Dezavantajları

A. Ağır fiziksel darbelere dayanamayan kırılgan taşıyıcı yapı

B. Yuvarlanan metal küreler, motorun çalışması sırasında daha yüksek ses çıkarır

C. Daha yüksek birim maliyet, kovanlı rulmanlara karşı maliyet rekabetinin olmaması

D. Dengesiz tedarik ve kontrol edilebilir miktarda bilyalı rulman

E. Yay-tabanlı konumlandırma tasarımı montaj işini zorlaştırıyor

III. Fan Çalışma Prensipleri

DC Fanların Çalışma Prensibi

Ampere'nin Sağ-El Kuralına göre, bir iletkenden geçen akım, onu çevreleyen bir manyetik alan oluşturur. İletken başka bir sabit manyetik alanın içine yerleştirilirse, hareketi yönlendirecek çekici veya itici kuvvetler üretilecektir.

Bir DC fanın kanatlarının içine önceden-mıknatıslanmış bir kauçuk mıknatıs takılmıştır. Eksendeki silikon çelik çekirdeğin etrafına iki set bobin sarılır ve bir anahtarlama devresini kontrol etmek için senkronize bir algılama ünitesi olarak bir Hall etkisi sensörüyle eşleştirilir. Bu devre, iki bobin setine güç beslemesini değiştirerek silikon çelik çekirdek üzerinde alternatif manyetik kutuplar üretir. Bu kutuplar ile kauçuk mıknatıs arasındaki çekim ve itme, fanın kanatları döndürmesini sağlayan statik sürtünmesinin üstesinden gelir. Hall sensörü, dönüşü sürdürmek için sürekli eşzamanlı sinyaller sağlar ve dönüş yönü Fleming'in Sağ-El Kuralını izler.

AC Fanların Çalışma Prensibi

AC fanları DC fanlarından farklıdır: AC besleme voltajı, sabit DC voltajının aksine sürekli olarak pozitif ve negatif kutupları değiştirir. Bobin enerjilendirmesini değiştirmek ve alternatif manyetik alanlar oluşturmak için özel bir kontrol devresi gereklidir.

Silikon çelik çekirdek üzerindeki manyetik kutupların anahtarlama hızı, AC şebekesinin sabit frekansı ile belirlenir. Daha yüksek frekans, daha fazla kutup çiftinin DC fan hızını artırmasına benzer şekilde, daha hızlı manyetik alan değişimine ve teorik olarak daha yüksek dönme hızına yol açar. Ancak aşırı yüksek frekans, zayıf başlatma performansına neden olur.

IV. Gürültü Özellikleri

Fan gürültüsü, arka plan gürültüsünün 15 dBA'nın altında olduğu yankısız bir odada ölçülür. Test fanı, hava girişinden 1 metre uzağa yerleştirilen bir ses seviyesi ölçer ile serbest havada çalışır.

Fan gürültüsü değerleri, oktav bantları boyunca ses basıncı seviyesi (SPL) olarak çizilir. dBA değişikliklerinin algısal etkisi aşağıda gösterilmektedir:

. 3 dBA değişikliği: Zar zor algılanıyor

B. 5 dBA değişikliği: Açıkça fark edilir

C. 10 dBA değişikliği: İki kat daha yüksek ses olarak algılandı

Gürültü Seviyesi Sınıflandırması

A. 0 ~ 20 dBA: Son derece zayıf

B. 20 ~ 40 dBA: Zayıf

C. 40 ~ 60 dBA: Orta

D. 60 ~ 80 dBA: Yüksek

E. 80 ~ 100 dBA: Çok gürültülü

F. 100 ~ 140 dBA: Sağır edici

V. Hava Debisi ve Ünite Tanımları

(Tıklayınız: Hava Akışı ve Statik Basınç Otomatik Dönüşüm Tablosu)

- CFS: Saniyede Feet Kübik (ft³/s)

- CFM: Dakika Başına Feet Küp (ft³/dak)

- CMS: Saniyede Metreküp (m³/s)

- CMM: Dakika Başına Metre Küp (m³/dak)

- CMH: Saat Başına Metre Küp (m³/h)

- L/s: Saniyede Litre

- L/dak: Dakikada Litre

VI. Statik Basınç ve Birim Tanımları

Statik Basınç Birimi Açıklamaları

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, su sütunu anlamına gelir, mmH₂O olarak da yazılır): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (Standart Atmosfer Basıncı): 1 atm, 0 derece kuru hava altında 760 mmHg'ye eşittir. Cıva sudan 13,5947 kat daha yoğundur, dolayısıyla 1 atm aynı zamanda 10332 mmH₂O'ya eşdeğerdir

- bar: 1 bar=10⁵ Pa

Hava Hacmi Tanımı

Hava hacmi (Hava miktarı / Kapasite), bir fan tarafından birim zamanda çekilen hava hacmini ifade eder ve giriş havası için Q (m³/dak) olarak gösterilir. Gaz hacmi basınç ve sıcaklıkla değişir; bu nedenle, tahliye havası hacmi ölçümleri ortam basıncını ve sıcaklığını, dolayısıyla "emme havası hacmi" terimini belirtmelidir.

Standart Klima

20 derecede nemli hava, 760 mmHg atmosferik basınç ve %65 bağıl nem; özgül ağırlık=1.2 kg/m³

Referans Klima

0 derece, 760 mmHg atmosferik basınç ve %0 bağıl nemde kuru hava; özgül ağırlık=1.293 kg/m³, Nm³/dak olarak ifade edilir (dakikada normal metreküp)

VII. Giriş Koruması (IP) Derecelendirmesi

IP derecelendirmeleri, IEC 60529 (BS EN 60529:1991) kapsamında tanımlanan bir dizi fiziksel standarttır. Her IP derecelendirmesi iki rakamdan oluşur (örn. IP55):

1. İlk rakam insan temasına ve katı parçacıklara karşı korumayı tanımlar

2. İkinci rakam sıvı su girişine karşı korumayı tanımlar

Referans Motor Yalıtım Sıcaklığı Sınıfları

Yalıtım sistemlerinin izin verilen maksimum çalışma sıcaklıkları Ulusal Elektrik Üreticileri Birliği (NEMA) tarafından standartlaştırılmıştır:

Sıcaklık dönüşüm formülü: T( derece F)=T( derece ) × 9/5 + 32

İzin verilen sıcaklık artışı, 40 derecelik temel ortam sıcaklığına göre hesaplanır.

Toplam çalışma sıcaklığı=Temel ortam sıcaklığı + İzin verilen sıcaklık artışı + Bobin sıcak nokta marjı.

F Sınıfı yalıtım örneği: 40 derece + 105 derece + 10 derece=155 derece

Motorlar sürekli olarak maksimum nominal sıcaklıkta çalışmamalıdır. Nominal sıcaklığın üzerindeki her 10 derecelik artışta servis ömrü yarı yarıya azalır.

B Sınıfı izolasyon, 60Hz Kuzey Amerika motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır; F Sınıfı izolasyon global 50Hz motorlar için standarttır.