直流無刷風(fēng)扇基礎(chǔ)技術(shù)

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1、直流無刷風(fēng)扇基礎(chǔ)技術(shù)葉松林2007年10月31日Rev.00目錄1.風(fēng)扇基礎(chǔ)知識11-1風(fēng)扇基本材料構(gòu)成-11-2風(fēng)扇生產(chǎn)流程71-3風(fēng)扇基本參數(shù)2.風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制131-1操作電壓調(diào)整控制131-2溫度（熱敏電阻）控制132-3脈沖調(diào)制控制（PWM控制）132-4電壓輸入控制141.風(fēng)扇可靠性及壽命162-1直流風(fēng)扇可靠性2-2交流風(fēng)扇壽命161.風(fēng)扇常見失效171-1風(fēng)扇不轉(zhuǎn)171-2風(fēng)扇時轉(zhuǎn)時不轉(zhuǎn)——174-3風(fēng)扇無法啟動174-4風(fēng)扇聲音異常174-5風(fēng)扇可靠性試驗失效1.風(fēng)扇應(yīng)用185-1風(fēng)扇選型185-2風(fēng)扇典型應(yīng)用6.風(fēng)扇技術(shù)發(fā)展趨勢18-227.風(fēng)扇技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說明-22Page1o

2、f22葉松林2007年10月31日1?風(fēng)扇基礎(chǔ)知識風(fēng)扇按照供電電壓類型可分為直流無刷風(fēng)扇和交流風(fēng)扇兩類，按照入風(fēng)面和出風(fēng)血方向上的差異，可以分為軸流風(fēng)扇和離心風(fēng)扇，按照軸承不同，也可分為滾珠軸承風(fēng)扇和含油軸承風(fēng)扇。直流無刷風(fēng)扇工作原理：風(fēng)扇轉(zhuǎn)了上存在磁性橡膠磁鐵，電路板上霍爾元件會感應(yīng)其磁場，以此決定電路對矽鋼片上繞線線圈的通斷電，兩個磁場間產(chǎn)生的吸斥力推動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，霍爾同步感應(yīng)橡膠磁鐵磁極后再切換通電線圈，從而使風(fēng)扇可以持續(xù)運轉(zhuǎn)。交流風(fēng)扇運轉(zhuǎn)原理：交流風(fēng)扇線圈通電方向本身就在不停切換，所以不需要霍爾感應(yīng)即可產(chǎn)生吸斥力，推動風(fēng)扇運轉(zhuǎn)。風(fēng)扇廣泛應(yīng)用在家電、IT、通訊、制冷、暖機、工業(yè)、辦公等多個

3、領(lǐng)域中，只要是需要增強或加快空氣流通的環(huán)境都可能選用風(fēng)扇來完成。目前在風(fēng)扇業(yè)界較有名的廠商有EBMpapst>施樂百、臺達、NMB、Nidec、SanyoDenki>Rosenberg>Comairrotron、AVC、ADDA等。下面從風(fēng)扇的材料構(gòu)成、生產(chǎn)制程、基本參數(shù)作簡單的介紹：1-1風(fēng)扇基本材料構(gòu)成風(fēng)扇由轉(zhuǎn)子組合(rotorassembly)、定子組合(statorassembly)>軸承系統(tǒng)(bearingsystem)彈簧(spring)、固定環(huán)(ring)以及其他一些輔助材料組成。1-1-1風(fēng)扇轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子組合主要包括有扇葉(impeller)、鐵殼(case)、磁帶(magnet)

4、、軸心(shaft)組成。軸流風(fēng)扇扇葉一般為翼型(airfoil)葉，離心風(fēng)扇情況有弧形葉、直板葉、翼型葉，按照扇葉角度又可分為前擎葉和后擎葉。Page2of22葉松林2007年10月31日Rev.00風(fēng)扇扇葉材質(zhì)一般為PBT+GF(玻纖)，較大尺寸(12cm以上)的風(fēng)扇可能會采用金屬扇葉，此時的材質(zhì)可能是PA66、鋁或飯金結(jié)構(gòu)（多為SGCC）O1-1-1-2鐵殼風(fēng)扇鐵殼一般是轉(zhuǎn)子磁場的載體，在直流風(fēng)扇上使用的多為SECC沖壓，在交流風(fēng)扇上鐵殼兼作驅(qū)動磁極使用，所以多為的多為磁性材料35H440o1-1-1-3磁帶直流風(fēng)扇使用的磁帶多為BQC14（TDK型號），交流風(fēng)扇使用鐵芯磁極，多使用矽鋼

5、片疊片（可參考矽鋼片環(huán)節(jié)的說明），不使用橡膠磁帶。1-1-1-4軸心軸心一般選用SUS不銹鋼材料車削加工，直流無刷風(fēng)扇一般選用材質(zhì)SUS420o1-1-2定子組合2007年10月31HRev.00定子即風(fēng)扇上不轉(zhuǎn)動的部分。對直流無刷風(fēng)扇而言，它包括有矽鋼片、漆包線、電路板、固定框等；對交流風(fēng)扇而言，它包括有矽鋼片、繞線、固定框。一般直接將繞線線圈叫做定子。1-1-2-1矽鋼片矽鋼片一般是含硅量在0?曠4.8%的硅鋼，低硅片含硅2.8%以下，它具有一定機械強度，主要用于制造電機，俗稱電機硅鋼片；高硅片含硅量為2.8%?4.8%,它具冇磁性好，但較脆，主要用于制造變壓器鐵芯，俗稱變壓器硅鋼片。風(fēng)扇

6、常用材質(zhì)為35H440（日本牌號），沖壓單片后采用疊片堆砌的方式，層與層之間絕緣。1-1-2-2漆包線漆包線一般為銅線外部包一層絕緣膜，絕緣膜不同其耐溫也不一樣,多數(shù)風(fēng)扇制造廠商選用（聚胺基甲酸脂漆包線（型號為UEW),它以Polyester-thane樹脂為主體的油脂為絕緣皮膜烤漆於導(dǎo)體而成;其的最大特性為可直接焊錫且耐熱等級為130°C（B級），如果耐溫達不到要求，則可能選用聚脂漆包線（型號為PEW）,它以Polyester樹脂為主體油脂為絕緣皮膜烤漆於導(dǎo)體而成;其的耐熱等級為155°C（F級）。1-1-2-3電路板一般交流風(fēng)扇沒有電路板，直流無刷風(fēng)扇用電路板控制風(fēng)扇磁極切換,以達到驅(qū)動的

7、目的。風(fēng)扇電路板裸板材質(zhì)為FR-4,一般厚度分為0.8mm>1.0mm>1.2mm,又可分為單層板、雙層板、四層板。1-1-2-4固定框風(fēng)扇的扇框一般起固定作用，因為定子固定在上面，同時固定風(fēng)扇也是利用扇框上的安裝孔。風(fēng)扇扇框另外一個作用就是導(dǎo)流，部分風(fēng)扇設(shè)計時設(shè)計了導(dǎo)流葉，則導(dǎo)流后靜壓就更好，從而提高風(fēng)扇的使用特性。2007年10月31HRev.001-1-3軸承系統(tǒng)軸承是風(fēng)扇壽命關(guān)鍵器件，其類