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德国EBMPAPST轴流散热风扇工作原理
点击次数:132 发布时间:2019-09-10

 

散热风扇的工作原理是按能量转化来实现的,即:电能-电磁能-机械能-动能。其电路原理一般分为多种形式,采用的电路不同,风扇的性能就会有差异。散热风扇,英文名:Cooling fans。散热风扇的技术和性能方面已经完全达到了成熟的阶段,并不断有新技术出现。风扇规格尺寸从8mm到280mm,电压有5V,12V,24V,48V,110V,220V,380V,外形有方形,圆形,橄榄形等。

轴流式风扇工作时,叶片推动空气以与轴相同的方向流动,所以称为轴流风扇。轴流风扇分为大型轴流风扇、中型轴流风扇、小型轴流风扇,根据需求的使用地方选择适合的轴流风扇。一般而言,大型轴流风扇主要适用于粉尘、碎石场等之类的场所的排风;中型轴流风扇主要适用用室内的通风及排热。

 

轴流风机在运用中会呈现一些毛病,而其叶片也有磨损和裂纹等损坏;叶片磨损。首要是发作在引风机上。由于电除尘器投入机遇控制欠好或电除尘器缺陷,构成引风机磨损。这是燃煤电站引风机最随意发作的缺陷。其实首要的疑问仍是在于叶片本身铸造质量差;叶片发作裂纹或开裂。在送风机和引风机上均有可能发作,近几年在多个大型电厂已发作多宗。叶片强度平安系数不行,叶片原料差是招致一切问题呈现的元凶。

要想使轴流风机正常且高效的运转工作,我们就要想方法将以上问题克制,若是轴流风机自身的问题,ebmpapst风机就警示大家在购置这类产品的时分一定要选择有质量保证的正轨厂家。

 

功率半导体元件在工作时,自身必然要产生热损耗。但若发热量太大,且又来不及向周围媒质消散,元件就会因超过其正常工作的保证温度而失效。因此,选配合适的散热器,是元件可靠工作的重要条件之一。

 

1. 概念

(1)元件工作结温Tj:即元件允许的zui高工作温度极限。本参数由制造厂提供,或产品标准强制给出要求。

(2)元件的损耗功率P:元件在工作时自身产生的平均稳态功率消耗,定义为平均有效值输出电流与平均有效值电压降的乘积。

(3)耗散功率Q:特定散热结构的散热能力。

(4)热阻R:热量在媒质之间传递时,单位功耗所产生的温升。

R = ΔT / Q

 

2. 散热器的选配

设环境温度为Ta。散热器的配置目的,是必须保证它能将元件的热损耗有效地传导至周围环境,并使其热源_即结点的温度不超过Tj。用公式表示为

P < Q = ( Tj - Ta ) / R ①

(当然,热量的消散除对流传导外,还可辐射。在后面讨论)

而热阻又主要由三部分组成:

R = Rjc + Rcs + Rsa ②

Rjc:结点至管壳的热阻;

Rcs:管壳至散热器的热阻;

Rsa:散热器至空气的热阻。

其中,Rjc与元件的工艺水平和结构有很大关系,由制造商给出。

Rcs与管壳和散热器之间的填隙介质(通常为空气)、接触面的粗糙度、平面度以及安装的压力等密切相关。介质的导热性能越好,或者接触越紧密,则Rcs越小。

(参考值:我厂凸台元件的风冷安装,一般可考虑Rcs≈0。1Rjc)

Rsa是散热器选择的重要参数。它与材质、材料的形状和表面积、体积、以及空气流速等参量有关。

综合①和②,可得

Rsa <〔( Tj - Ta ) / P〕- Rjc - Rcs ③

上式③即散热器选配的基本原则。

一般散热器厂商应提供特定散热器材料的形状参数和热阻特性曲线,据此设计人员可计算出所需散热器的表面积、长度、重量,并进一步求得散热器的热阻值Rsa。

 

3. 注意事项

上面的理论分析是一个普适原则,在实际设计中应留出足够余量。因为提供数据的准确性、由元件到散热器的安装状况、散热器表面的空气对流状态、热量的非稳态分布等,都是非理想化的因素,应预考虑。

 

另外,散热器表面向空气的热辐射,也是一种热耗散方式。在自冷设计中广泛应用的阳极氧化发黑和打毛处理工艺,即是增加热辐射的有效办法。但该办法明显不适用要求强迫风冷的以对流传导为主要方式的设计,因为散热器表面越光亮则热阻越低,这是要特别提示设计人员的。

 

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