I. Yleiset perustiedot jäähdytystuulettimen valinnasta
Seuraavat olennaiset tiedot on vahvistettava tuulettimia valittaessa:
★ Tuulettimen koko
★ Varmista, onko puhallin DC (tasavirta) vai AC (vaihtovirta) tyyppiä
★ Nimellissyöttöjännite:
Vaihtovirtavaihtoehdot: 220V, 110V, 380V; DC-vaihtoehdot: 5V, 12V, 24V, 36V, 48V
★ Laakerityyppi: kuulalaakeri tai holkkilaakeri
★ Ilman virtausnopeus ja pyörimisnopeus (esim. kuutiometriä minuutissa, kuutiojalkaa minuutissa)
★ Staattisen paineen arvo
Tuulettimen valinnan parametrialue
- Jännite: 3V ~ 220V
- Mitat: 20 mm ~ 280 mm
- Pyörimisnopeus: 2000 ~ 25000 RPM
- Minimimelu: 20 dBA
F
- Suojausteho: Automaattinen palautumissuoja, alijännitesuoja-, yli-jännitesuoja, IP68 vedenpitävä, kosteus-kestävä, korroosionesto-, suolasuihkun kesto
- Materiaali: PBT-muovi (UL94V-0 palonestoaine, RoHS 2.0 -ympäristöyhteensopiva)
- Laakeriluokat: kuulalaakeri, hydraulilaakeri, holkkilaakeri
II. Johdatus laakerityyppeihin
Holkkilaakeri
Perinteisessä harjattomassa tasavirtapuhallinmoottorissa tuulettimen roottorikokoonpano ja sen keskiakseli kulkevat holkkilaakerin läpi, joka on kääntyvästi kiinnitetty moottorin staattorin keskelle. Roottorin ja staattorin sekä akselin sydämen ja laakerin välissä säilytetään oikea välys akselin juuttumisen ja pyörimisen estämiseksi.
Tehonsyötön jälkeen staattori tuottaa indusoidun magneettivuon roottorin ja staattorin välille. Käyttöpiirin ohjaama tämä magneettikenttä pyörittää tuuletinta. Perinteinen puhallinmoottorirakenne sisältää vain yhden tuulettimen roottorin, yhden staattorin ja yhden käyttöpiirin; se pyörii magneettisen induktion kautta akselin ollessa käännetty holkkilaakerin sisään.
Holkkilaakerin edut
A. Kestää fyysisiä iskuja, vähemmän vaurioita kuljetuksen aikana
B. Alhaiset kustannukset, suuri hintaetu kuulalaakereihin verrattuna
Holkkilaakerin haitat
A. Ympäröivästä pölystä imeytyy moottorin ytimeen puhaltimen toiminnan aikana ja se sekoittuu voiteluaineen kanssa laakerin ympärillä muodostaen lietettä, joka aiheuttaa käyntiääntä tai jopa lukitsee puhaltimen kokonaan
B. Laakerin sisäreikä kuluu helposti, mikä lyhentää käyttöikää
C. Ei sovellu kannettaville tuotteille
D. Laakerin ja akselin sydämen välinen kapea välys johtaa huonoon moottorin käynnistystehoon
E. Akseliytimen ja laakerin välisen kitkan aiheuttama korkean lämpötilan kaasu tukkii öljynpidikkeillä ja aluslevyillä laakerin molemmissa päissä, jolloin muodostuu nitridejä, jotka tukkivat välyksen ja estävät tuulettimen tasaisen pyörimisen
Kuulalaakeri
Kuulalaakerit perustuvat vieriviin metallipalloihin, joissa on pistekosketus, mikä mahdollistaa helpon käynnistyksen. Jousi on sovitettu kuulalaakeriin työntymään sen ulompaa metallirengasta vasten, joten puhaltimen roottorin koko paino lepää epäsuoralla jousituella varustetun kuulalaakerin päällä. Tämä muotoilu sopii kannettaviin tuotteisiin, joita käytetään eri kallistuskulmissa, vaikka putoaminen ja voimakkaat iskut on estettävä laakerivaurioiden, liiallisen melun ja käyttöiän lyhenemisen välttämiseksi.
Kuulalaakerin edut
A. Metallipallojen piste{1}}kosketusvalssaus helpottaa käynnistystä
B. Koskee kannettavia tuotteita, joita käytetään usein eri sijoituskulmissa (vältä satunnainen pudotus tai isku)
C. Pidempi käyttöikä verrattuna holkkilaakereihin
Kuulalaakerin haitat
A. Hauras laakerirakenne, joka ei kestä raskaita fyysisiä iskuja
B. Vierivät metallipallot tuottavat kovempaa ääntä moottorin käytön aikana
C. Korkeammat yksikkökustannukset, kustannuskilpailukyvyn puute holkkilaakereita vastaan
D. Epävakaa syöttö ja hallittava määrä kuulalaakereita
E. Jousiin- perustuva paikannussuunnittelu vaikeuttaa kokoonpanotyötä
III. Tuulettimen toimintaperiaatteet
Tasavirtapuhaltimien toimintaperiaate
Amperin oikean{0}}käden sääntöä kohti johtimen läpi kulkeva virta muodostaa ympäröivän magneettikentän. Jos johdin asetetaan toisen kiinteän magneettikentän sisään, syntyy houkuttelevia tai hylkiviä voimia liikkeen ohjaamiseksi.
Esimagnetoitu{0}}kumimagneetti on kiinnitetty tasavirtapuhaltimen siipien sisään. Piiteräsytimen ympärille akselilla on kierretty kaksi sarjaa keloja, jotka on yhdistetty Hall-ilmiön anturin kanssa synkronisena tunnistusyksikkönä kytkentäpiirin ohjaamiseksi. Tämä piiri antaa vuorotellen virransyötön kahdelle kelasarjalle ja tuottaa vuorottelevia magneettinapoja piiteräsytimeen. Näiden napojen ja kumimagneetin välinen vetovoima ja hylkiminen voittaa tuulettimen staattisen kitkan pyörittääkseen siivet. Hall-anturi antaa jatkuvia synkronisia signaaleja pyörimisen ylläpitämiseksi, ja pyörimissuunta noudattaa Flemingin oikean{5}}käden sääntöä.
AC-tuuletinten toimintaperiaate
AC-puhaltimet eroavat tasavirtapuhaltimista: AC-syöttöjännite vuorottelee positiivista ja negatiivista napaisuutta jatkuvasti, toisin kuin kiinteä tasajännite. Erillinen ohjauspiiri tarvitaan vuorottelevan kelan virran kytkemiseen ja vuorottelevien magneettikenttien tuottamiseen.
Piiteräsytimen magneettinapojen kytkentänopeus määräytyy vaihtovirtaverkon kiinteän taajuuden mukaan. Korkeampi taajuus johtaa nopeampaan magneettikentän vuorotteluun ja teoreettisesti suurempaan pyörimisnopeuteen, samalla tavalla kuin useammat napaparit lisäävät tasavirtapuhaltimen nopeutta. Liian korkea taajuus kuitenkin heikentää käynnistystehoa.
IV. Melun tekniset tiedot
Tuulettimen melu mitataan kaiuttomassa kammiossa, jonka taustamelu on alle 15 dBA. Testipuhallin toimii vapaassa ilmassa, ja äänitasomittari on sijoitettu 1 metrin päähän ilmanottoaukosta.
Tuulettimen meluarvot on merkitty äänenpainetasoksi (SPL) oktaavikaistojen yli. dBA-muutosten havaintovaikutus on esitetty alla:
. 3 dBA muutos: tuskin havaittavissa
B. 5 dBA muutos: Selvästi havaittavissa
C. 10 dBA:n muutos: Tuntuu kaksi kertaa äänekkäämmältä
Melutason luokitus
A. 0 ~ 20 dBA: Erittäin heikko
B. 20 ~ 40 dBA: heikko
C. 40 ~ 60 dBA: Keskitaso
D. 60 ~ 80 dBA: Kova
E. 80 ~ 100 dBA: Erittäin kova
F. 100 ~ 140 dBA: Korovaa
V. Ilman virtausnopeus ja yksiköiden määritelmät
(Napsauta: Ilmavirran ja staattisen paineen automaattinen muunnostaulukko)
- CFS: kuutiojalkaa sekunnissa (ft³/s)
- CFM: kuutiojalkaa minuutissa (ft³/min)
- CMS: kuutiometri sekunnissa (m³/s)
- CMM: kuutiometri minuutissa (m³/min)
- CMH: kuutiometri tunnissa (m³/h)
- L/s: Litraa sekunnissa
- L/min: litraa minuutissa
VI. Staattinen paine ja yksiköiden määritelmät
Staattisen paineen yksiköiden selitykset
- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf
- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²
- mmAq (Aq=Aqua, tarkoittaa vesipatsasta, myös kirjoitettu mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²
- atm (normaali ilmanpaine): 1 atm vastaa 760 mmHg 0 asteen kuivassa ilmassa. Elohopea on 13,5947 kertaa vettä tiheämpi, joten 1 atm vastaa myös 10332 mmH2O
- bar: 1 bar=10⁵ Pa
Ilmamäärän määritelmä
Ilmamäärä (Ilman määrä / Kapasiteetti) viittaa puhaltimen imemään ilmamäärään aikayksikköä kohti, ilmaistaan Q (m³/min) tuloilmalle. Kaasun tilavuus muuttuu paineen ja lämpötilan mukaan; siksi poistoilman tilavuusmittauksissa on määritettävä ympäristön paine ja lämpötila, tästä syystä termi "imuilmatilavuus".
Normaali ilmastointi
Kostea ilma 20 asteessa, 760 mmHg ilmanpaine ja 65 % suhteellinen kosteus; ominaispaino=1.2 kg/m³
Viiteilmastointi
Kuiva ilma 0 asteessa, 760 mmHg ilmanpaine ja 0 % suhteellinen kosteus; ominaispaino=1.293 kg/m³, ilmaistuna Nm³/min (normaali kuutiometriä minuutissa)
VII. Ingress Protection (IP) -luokitus
IP-luokitukset ovat joukko fyysisiä standardeja, jotka on määritelty standardin IEC 60529 (BS EN 60529:1991) mukaisesti. Jokainen IP-luokitus koostuu kahdesta numerosta (esim. IP55):
1. Ensimmäinen numero määrittelee suojan ihmiskontaktia ja kiinteitä hiukkasia vastaan
2. Toinen numero määrittelee suojan nestemäisen veden sisäänpääsyltä
Moottorin eristyksen viitelämpötilaluokat
National Electrical Manufacturers Association (NEMA) on standardoinut eristysjärjestelmien suurimmat sallitut käyttölämpötilat:
|
Lämpötilan sietoluokka |
Max käyttölämpötila |
Sallittu lämpötilan nousu (moottorin huoltokerroin 1,0) |
Sallittu lämpötilan nousu (moottorin huoltokerroin 1,15) |
|
A |
105 astetta / 221 astetta F |
60 astetta |
70 astetta |
|
B |
130 astetta / 266 astetta F |
80 astetta |
90 astetta |
|
F |
155 astetta / 311 astetta F |
105 astetta |
115 astetta |
|
H |
180 astetta / 356 astetta F |
125 astetta |
N/A |
Lämpötilan muunnoskaava: T( aste F)=T( aste ) × 9/5 + 32
Sallittu lämpötilan nousu lasketaan 40 asteen peruslämpötilan perusteella.
Kokonaiskäyttölämpötila=Ympäristön peruslämpötila + Sallittu lämpötilan nousu + Patterin kuumapistemarginaali.
Esimerkki luokan F eristyksestä: 40 astetta + 105 astetta + 10 astetta=155 astetta
Moottorit eivät saa käydä jatkuvasti suurimmassa nimellislämpötilassaan. Käyttöikä puolittuu jokaisesta 10 asteen noususta nimellislämpötilan yläpuolelle.
Luokan B eristystä käytetään laajalti 60 Hz Pohjois-Amerikan moottoreissa; Luokan F eristys on standardi maailmanlaajuisille 50 Hz moottoreille.
