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德國EBMPAPST軸流散熱風(fēng)扇工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：1846 發(fā)布時(shí)間：2019-9-10
散熱風(fēng)扇的工作原理是按能量轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)的，即：電能-電磁能-機(jī)械能-動能。其電路原理一般分為多種形式，采用的電路不同，風(fēng)扇的性能就會有差異。散熱風(fēng)扇，英文名：Cooling fans。散熱風(fēng)扇的技術(shù)和性能方面已經(jīng)*達(dá)到了成熟的階段，并不斷有新技術(shù)出現(xiàn)。風(fēng)扇規(guī)格尺寸從8mm到280mm，電壓有5V，12V，24V，48V，110V，220V，380V，外形有方形，圓形，橄欖形等。
軸流式風(fēng)扇工作時(shí)，葉片推動空氣以與軸相同的方向流動，所以稱為軸流風(fēng)扇。軸流風(fēng)扇分為大型軸流風(fēng)扇、中型軸流風(fēng)扇、小型軸流風(fēng)扇，根據(jù)需求的使用地方選擇適合的軸流風(fēng)扇。一般而言，大型軸流風(fēng)扇主要適用于粉塵、碎石場等之類的場所的排風(fēng)；中型軸流風(fēng)扇主要適用用室內(nèi)的通風(fēng)及排熱。
軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)用中會呈現(xiàn)一些毛病，而其葉片也有磨損和裂紋等損壞；葉片磨損。首要是發(fā)作在引風(fēng)機(jī)上。由于電除塵器投入機(jī)遇控制欠好或電除塵器缺陷，構(gòu)成引風(fēng)機(jī)磨損。這是燃煤電站引風(fēng)機(jī)隨意發(fā)作的缺陷。其實(shí)首要的疑問仍是在于葉片本身鑄造質(zhì)量差；葉片發(fā)作裂紋或開裂。在送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)上均有可能發(fā)作，近幾年在多個(gè)大型電廠已發(fā)作多宗。葉片強(qiáng)度平安系數(shù)不行，葉片原料差是招致一切問題呈現(xiàn)的元兇。
要想使軸流風(fēng)機(jī)正常且的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，我們就要想方法將以上問題克制，若是軸流風(fēng)機(jī)自身的問題，ebmpapst風(fēng)機(jī)就警示大家在購置這類產(chǎn)品的時(shí)分一定要選擇有質(zhì)量保證的正軌廠家。
功率半導(dǎo)體元件在工作時(shí)，自身必然要產(chǎn)生熱損耗。但若發(fā)熱量太大，且又來不及向周圍媒質(zhì)消散，元件就會因超過其正常工作的保證溫度而失效。因此，選配合適的散熱器，是元件可靠工作的重要條件之一。
1. 概念
(1)元件工作結(jié)溫Tj：即元件允許的zui高工作溫度極限。本參數(shù)由制造廠提供，或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制給出要求。
(2)元件的損耗功率P：元件在工作時(shí)自身產(chǎn)生的平均穩(wěn)態(tài)功率消耗，定義為平均有效值輸出電流與平均有效值電壓降的乘積。
(3)耗散功率Q：特定散熱結(jié)構(gòu)的散熱能力。
(4)熱阻R：熱量在媒質(zhì)之間傳遞時(shí)，單位功耗所產(chǎn)生的溫升。
R = ΔT / Q
2. 散熱器的選配
設(shè)環(huán)境溫度為Ta。散熱器的配置目的，是必須保證它能將元件的熱損耗有效地傳導(dǎo)至周圍環(huán)境，并使其熱源＿即結(jié)點(diǎn)的溫度不超過Tj。用公式表示為
P < Q = ( Tj - Ta ) / R ①
(當(dāng)然，熱量的消散除對流傳導(dǎo)外，還可輻射。在后面討論)
而熱阻又主要由三部分組成：
R = Rjc + Rcs + Rsa ②
Rjc：結(jié)點(diǎn)至管殼的熱阻；
Rcs：管殼至散熱器的熱阻；
Rsa：散熱器至空氣的熱阻。
其中，Rjc與元件的工藝水平和結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，由制造商給出。
Rcs與管殼和散熱器之間的填隙介質(zhì)（通常為空氣）、接觸面的粗糙度、平面度以及安裝的壓力等密切相關(guān)。介質(zhì)的導(dǎo)熱性能越好，或者接觸越緊密，則Rcs越小。
(參考值：我廠凸臺元件的風(fēng)冷安裝，一般可考慮Rcs≈0.1Rjc)
Rsa是散熱器選擇的重要參數(shù)。它與材質(zhì)、材料的形狀和表面積、體積、以及空氣流速等參量有關(guān)。
綜合①和②，可得
Rsa <〔( Tj - Ta ) / P〕- Rjc - Rcs ③
上式③即散熱器選配的基本原則。
一般散熱器廠商應(yīng)提供特定散熱器材料的形狀參數(shù)和熱阻特性曲線，據(jù)此設(shè)計(jì)人員可計(jì)算出所需散熱器的表面積、長度、重量，并進(jìn)一步求得散熱器的熱阻值Rsa。
3. 注意事項(xiàng)
上面的理論分析是一個(gè)普適原則，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)留出足夠余量。因?yàn)樘峁?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、由元件到散熱器的安裝狀況、散熱器表面的空氣對流狀態(tài)、熱量的非穩(wěn)態(tài)分布等，都是非理想化的因素，應(yīng)預(yù)考慮。
另外，散熱器表面向空氣的熱輻射，也是一種熱耗散方式。在自冷設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的陽極氧化發(fā)黑和打毛處理工藝，即是增加熱輻射的有效辦法。但該辦法明顯不適用要求強(qiáng)迫風(fēng)冷的以對流傳導(dǎo)為主要方式的設(shè)計(jì)，因?yàn)樯崞鞅砻嬖焦饬羷t熱阻越低，這是要特別提示設(shè)計(jì)人員的。
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