Vă mulțumim pentru sprijinul dvs.!
Structura și caracteristicile funcționării fanilor
Fanii DC moderni sunt construiți pe motoare cu ventilator monofazat sau cu două faze. De fapt, aceste motoare pot fi împărțite în două componente principale: circuitul de comandă și mașina de bobină. Mașina de bobină este un fascicul rotor-stator unde rotorul este un magnet inelar permanent, iar statorul # 151; patru-poli (mult mai rar) # 151; pol) inductor.
În ceea ce privește schema de management, acesta este implementat diferit de către producători. Cea mai comună variantă se bazează pe utilizarea cip-driver integrat senzor Hall (cip frecvent utilizat Analog Technology ATS276 / 277 sau clonele lor), care efectuează faze coerente de comutare inductor, permițând acestuia să inducă rotirea câmpului magnetic în spațiul stator, rotorul și conduce rotorul . Împreună cu simple circuite, în unele ventilatoare avansate pot fi aplicate mult mai complexe și multi-chip-șoferii au la bord de control tahometru, circuitul de protecție pentru alimentarea cu energie și detectarea oprirea rotorului (exemplu frapant # 151; chip Sanyo LB1663). Dar, până în prezent, din păcate, astfel de scheme de gestionare nu au primit o recunoaștere largă în rândul producătorilor și sunt mai degrabă o excepție decât o regulă.
- alunecare rulment
- Suport "combinat" (un rulment alunecător, celălalt # 151; rulare)
- două lagăre de rulare
Să începem cu rulmentul culisant. În ultimul timp, acest postur se bucura de o popularitate considerabilă în rândul producătorilor datorită costului redus și a tehnologiei relativ simple de a "gati" fanii bazați pe el. Într-adevăr, această construcție este greu de greu rulment foarte simplu este o bucșă din bronz ax rotor din oțel primitiv este fixat în lagărul cu un inel de reținere din plastic, în plus, manșonul este etanșată cu două garnituri de cauciuc (garnituri), nahlobuchennymi pe arbore cu ei fiecare capăt (garniturile de ulei servesc ca un obstacol în calea scurgeri de grăsime din spațiul liber al lagărului).
La prima vedere, totul pare destul de decent. Dar, dacă vă uitați atent la rulmentul alunecător, nu vă puteți abține să observați mai multe dezavantaje serioase care o diminuează în ochii noștri.
Primul dezavantaj. Deoarece există un mic spațiu între suprafața interioară a lagărului și arborele, în timpul rotației, arborele rotorului "rataceste" în interiorul lagărului (cu alte cuvinte, arborele bate). Drept rezultat, are un puternic efect abraziv asupra rulmentului: în secțiune transversală, gaura rulmentului dobândește forma unei elipse în loc de un cerc (se observă așa-numita elipsă a lagărului). Ca rezultat, arborele începe să se rotească instabil, nivelul zgomotului este în mare măsură crescut (în spectrul de zgomot al ventilatorului apar impulsuri ascuțite de impulsuri # 151; ciocniri etc.), iar consumul de energie din rețea crește, ceea ce este însoțit de o încălzire notabilă a ventilatorului. În cazul dezechilibrului rotorului, toate acestea pot duce la o distrugere rapidă a rulmentului și la defectarea ventilatorului.
Al doilea dezavantaj. Grăsimea în diferența de arbore rulmentul are un flux de obicei (în ciuda glande și alte măsuri de precauție) de la foarte acest decalaj. Ca rezultat, frecarea cuplu arborele-rulmentul începe să interacționeze „uscat“ scade viteza de rotație și crește semnificativ nivelul de zgomot.
Al treilea dezavantaj. Pentru a preveni elipsa rulmentului și pentru a crește durata de viață a ventilatorului, distanța dintre lagărul arborelui este redusă. Cu toate acestea, dacă lubrifierea este insuficientă (sau de calitate slabă) în interiorul rulmentului, pornirea motorului devine mai dificilă, ceea ce conduce la o creștere a consumului de curent și la o creștere a puterii disipate (în cazurile neglijate # 151; la opritorul rotorului și la defectarea ventilatorului). În cele din urmă, durata de viață a ventilatorului nu crește în nici un fel, ci, dimpotrivă, scade doar.
Al patrulea dezavantaj. Ventilatoarele pe rulmenții de alunecare nu pot funcționa în condiții de siguranță în condiții de temperatură ambiantă ridicată. Deja la temperaturi de peste 50-60 ° C durata de viață a acestor ventilatoare este redusă drastic și în practică nu depășește 5 mii ore.
Toate aceste neajunsuri, condimentat cu atitudine de îngrijire la calitatea produselor de la unele din „bugetul“ al producătorilor, exprimate îndoieli serioase cu privire la utilitatea fanilor de pe lagăre de alunecare în sistemele de răcire ale calculatoarelor, care este în primul rând important este fiabilitatea lor, mai degrabă decât caietul de sarcini solide cu aspect. Astfel de fani, desigur, sunt foarte ieftine decât de obicei și atrage cumpărători ghinioni. Dar, după cum știți, mizerabilul plătește de două ori (sau chiar de mai multe ori). La urma urmei, în cazul în care este vorba de eșecul CPU cooler ventilator, apoi, în anumite condiții, utilizatorul va trebui să cumpere nu doar un ventilator nou, dar, de asemenea, un nou procesor.
Acum, să ne îndreptăm spre construcția "combinată" # 151; simbioza rulmentului simplu și a rulmentului.
Nu se poate spune că o astfel de "combo-drive" rezolvă toate problemele, cu toate acestea, există schimburi pozitive.
În primul rând, rulmentul glisant din această construcție joacă doar un rol auxiliar (acționează ca un fel de șunt). Sarcina principală cade deja pe umerii rulmentului. Și deoarece frecare la rulare este mai mică decât frecarea alunecătoare, pornirea motorului este facilitată, puterea disipată de ventilator scade.
În al doilea rând, structura combinată este mai puțin susceptibilă la un dezechilibru în greutate al rotorului. Arbore runout stins în mare parte la rulmenți, și probabilitatea mânecii eliptice sau ruperea mecanică este redusă la minimum (desigur, acest lucru este supus doar unor standarde tehnice stricte pentru fabricarea și controlul atent al calității produsului finit).
În cele din urmă, în al treilea rând, ventilatoarele "combinate" pot funcționa mai mult sau mai puțin normal chiar și în condiții dificile de funcționare (la temperaturi ridicate ale mediului ambiant și umiditate ridicată a aerului).
Cu toate acestea, rămâne problema fundamentală a scurgerii de ulei din spațiul dintre arbore și manșon, ceea ce poate duce la o scădere a vitezei rotorului și la creșterea nivelului de zgomot produs de ventilator. Recent, această problemă este împiedicată de utilizarea de vâscos sau chiar de grăsime. Dar, în unele produse, acest lucru agravează numai situația: lubrifiantul este încă forțat să iasă din spațiu, sau, mai rău, se îngroațează cu formarea microparticulelor solide. În cazurile cele mai neglijate, arborele se blochează și ventilatorul se descompune.
Așadar, în ceea ce privește lecția de astăzi, există încă o altă configurație # 151; ventilator pe două rulmenți.
Într-adevăr, o astfel de structură este, de asemenea, nu este un panaceu pentru toate relele, dar fie ca aceasta poate, fanii din cei doi rulmenți cu bile se pot înscrie cu ușurință în categoria de soluții preferate și cele optime pentru coolere CPU, sursa de alimentare și unități ale incintelor PC.
Principalul avantaj al unei structuri a două rulmenți de rulare # 151; aceasta este fiabilitatea ridicată și durabilitatea fanilor pe baza acestora. Două rulmenți cu bile se completează în mod armonios unul cu celălalt, asigură o pornire ușoară a motorului și o rotire constantă a rotorului. Consumul de energie al acestor ventilatoare este, în general, mai mic decât cel al produselor pe un rulment sau un rulment combinat, ceea ce simplifică foarte mult regimul termic și crește fiabilitatea funcționării acestora. În plus, ventilatoarele de pe cele două rulmenți sunt neobligatorii la lubrifiere, problema pierderii de ulei este distrusă în ele ca o clasă.
Al doilea avantaj major # 151; Ventilatorul celor două rulmenți este un design perfect echilibrat. Un arc spiralat montat pe arbore între primul rulment și rotorul neutralizează în mare măsură posibila dezechilibru a rotorului, iar arcul rezidual bate compensă reciproc cele două rulmenți. Ca urmare, ventilatorul rămâne stabil în aproape orice poziție față de vectorul gravitațional.
În cele din urmă, al treilea avantaj principal # 151; ventilatoarele pe două rulmenți sunt capabile să funcționeze în mod fiabil și permanent la temperaturi ambientale foarte ridicate (până la 70-90 ° C)
Poate că singurul dezavantaj grav al unor astfel de fani # 151; acesta este costul lor ridicat. Dar, în corectitudine trebuie remarcat faptul că, în punct de vedere tehnologic de înaltă calitate lagăre miniaturale sunt mărfuri foarte complexe și intensivă a forței de muncă (costul unui mare precizie anti-frecare rulment poate fi de până la 3-5 dolari, și chiar mai mare, în timp ce prețul unui lagăr de alunecare în miniatură este de obicei mai puțin de 10 de cenți) . Prin urmare, prețurile ridicate pentru care fanii de calitate sunt oferite # 151; fenomenul este destul de obiectiv și inevitabil. Nu este nimic de făcut. Orice s-ar putea spune, sănătatea sistemului informatic este mai scumpă.
Ei bine, să încheiem pe această notă optimistă dezasamblarea noastră cu nuanțele electromecanice ale fanilor și, întâlnind cu forțele, vom face descoperirea finală pentru astăzi # 151; ia în considerare o altă nuanță tehnică importantă, dar deja un plan aerodinamic.
Curbă caracteristică (caracteristică de curgere) a ventilatorului
În ultima lecție, am considerat deja una dintre cele mai importante caracteristici ale oricărui ventilator # 151; productivitatea sa (așa-numita cheltuială). Acest parametru este indicat în mod obligatoriu în documentele tehnice pentru fani și permite evaluarea obiectivă a eficacității acestora. Cu toate acestea, din punctul de vedere al acestor valori, mulți utilizatori uită adesea că această performanță nu are loc decât în situația extrem de idealizată, atunci când ventilatorul funcționează ca să spunem așa în aer liber și nu există obstacole în calea fluxului de aer. În condiții de funcționare reale, ventilatorul trebuie instalat în orice sistem, fie că este vorba despre o carcasă de calculator, o sursă de alimentare, un radiator, o conductă de aer etc. Este evident că toate obiectele de mai sus împiedică în mare măsură mișcarea fluxului de aer generat de ventilator (vorbind științific, rezistența hidraulică a rețelei de lucru a ventilatorului este diferită de zero). Ca rezultat, performanța reală a ventilatorului în condiții de funcționare specifice poate fi mult mai mică decât valorile debitului volumetric de aer care sunt indicate de obicei pe pachetele de ventilatoare, răcitoare de procesoare și altele asemenea.
În plus față de performanță, orice ventilator are un alt parametru aerodinamic important # 151; presiune statică. Această valoare este măsurată în inci (sau milimetri) de coloană de apă și arată diferența dintre presiunea de aer generată de ventilator și presiunea ambientală (presiunea atmosferică).
Există o relație clară (lipsită de ambiguitate) între performanța ventilatorului și presiunea statică a fluxului de aer. Se determină experimental în condiții de laborator (într-o cameră de presiune specializată) și se numește "curba caracteristică" (în practica tehnică # 151; "Caracteristică de curgere") a ventilatorului.
Cele două puncte extreme ale acestei curbe apar în documentele tehnice publicate de producători. Pe măsura "presiunii statice" se ia presiunea debitului de aer la viteza spațiului său zero (productivitate zero), adică când ventilatorul funcționează "inactiv" (nu există nici un flux). Această variantă a evoluției evenimentelor este observată dacă acțiunea rezistivă (rezistența hidraulică) a traseului este atât de mare încât ventilatorul pur și simplu nu poate "împinge" aerul în această cale. Trebuie remarcat faptul că o astfel de situație nu apare în practica sistemelor de răcire pe computer, dar în alte aplicații ale fanilor poate avea loc încă.
Ei bine, și ca "performanță" este luată debitul volumetric la presiunea statică zero, adică când ventilatorul funcționează la putere maximă și nu întâmpină dificultăți din partea căii de lucru (de fapt, această cale nu este deloc). În practică, o astfel de situație este în mod fundamental inoperabilă și poate fi modelată doar într-o cameră hiperbarică specializată, după cum sa discutat mai sus.
Deci, pentru astăzi, poate că deja este suficient. În următoarea noastră lecție, vom continua discuția noastră despre performanța fanilor și vom discuta în detaliu problemele legate de aplicarea sa practică. Vă mulțumim pentru atenție și vă vom vedea curând!
Vitaliy Krinitsin
Articole similare
-
Daewoo nexia, verificând starea ventilatoarelor sistemului de răcire și circuitele lor, deu nexia
-
Camera evaporativă în sistemul de răcire - cum funcționează eficiența acestuia
Trimiteți-le prietenilor: