設(shè)備過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致許多問(wèn)題,包括故障、產(chǎn)品壽命縮短、零件過(guò)早老化、故障和其他安全風(fēng)險(xiǎn)。冷卻風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)對(duì)于高溫應(yīng)用至關(guān)重要。為了避免這些問(wèn)題,必須為這些系統(tǒng)選擇合適的冷卻裝置。
冷卻風(fēng)扇的特點(diǎn)根據(jù)其送風(fēng)系統(tǒng)的不同而不同。下面介紹軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)和貫流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及風(fēng)量-靜壓特性。還通過(guò)使用低速警報(bào)、失速警報(bào)和熱保護(hù)器討論了過(guò)熱保護(hù)。
軸流風(fēng)扇
位于圓柱形輪轂和機(jī)殼之間的環(huán)形流道中的螺旋槳(風(fēng)扇葉片)用于強(qiáng)制供給空氣,以產(chǎn)生沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的氣流。
由于空氣沿旋轉(zhuǎn)軸流動(dòng),因此結(jié)構(gòu)保持緊湊。軸流風(fēng)扇能夠產(chǎn)生大氣流,適用于需要通風(fēng)冷卻的應(yīng)用,其中必須冷卻設(shè)備內(nèi)部的整個(gè)空間。
離心鼓風(fēng)機(jī)
圓柱形轉(zhuǎn)輪(前向葉片)的離心力產(chǎn)生大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)流。產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)流通過(guò)渦旋作用沿單向排列,壓力相應(yīng)升高。
由于排氣口被縮小以將空氣集中在指定方向,因此這些鼓風(fēng)機(jī)用于局部冷卻。靜壓也很高,這使得它們成為冷卻空氣不易流動(dòng)的設(shè)備或使用管道吹氣時(shí)的合適選擇。
貫流風(fēng)機(jī)
橫流風(fēng)機(jī)的葉輪與離心風(fēng)機(jī)類似,但風(fēng)機(jī)兩側(cè)均被側(cè)板覆蓋,空氣不會(huì)從軸向進(jìn)入。結(jié)果,產(chǎn)生穿過(guò)葉輪的氣流。橫流風(fēng)扇利用這些氣流。由于使用長(zhǎng)圓柱形葉輪吹送空氣,因此空氣的傳播寬度較寬。此外,由于空氣沿著葉輪的圓周向側(cè)面排出,因此可以實(shí)現(xiàn)均勻的空氣。
氣流-靜壓特性
壓力損失
當(dāng)空氣沿著某一路徑流動(dòng)時(shí),路徑中任何阻礙流動(dòng)的物體都會(huì)產(chǎn)生氣流阻力。比較圖4和圖5所示的情況,我們可以看到圖4所示的裝置幾乎是空的,因此裝置內(nèi)幾乎沒(méi)有氣流阻力,氣流下降很小。相比之下,圖5所示的裝置中氣流的障礙物較多,增加了氣流阻力,減少了氣流。
這種情況與阻抗在電流流動(dòng)中的作用非常相似:當(dāng)阻抗低時(shí),電流大,當(dāng)阻抗高時(shí),電流小。氣流阻力變成增加裝置內(nèi)靜壓的壓力能。這稱為壓力損失。壓力損失使用以下公式確定:
就風(fēng)扇而言,該公式表示,要實(shí)現(xiàn)一定的氣流 (Q),風(fēng)扇必須能夠提供足夠的靜壓,以增加設(shè)備內(nèi)部的壓力
氣流-靜壓特性
風(fēng)扇特性通常用氣流與產(chǎn)生該氣流所需的靜壓之間的關(guān)系來(lái)表示,即氣流-靜壓特性。例如,假設(shè)所需的空氣流量為 Q1,設(shè)備伴隨的壓力損失為 P1。
當(dāng)風(fēng)扇特性如圖6所示時(shí),風(fēng)扇在風(fēng)量為Q1時(shí)能夠產(chǎn)生P2的靜壓。這對(duì)于所需的氣流來(lái)說(shuō)綽綽有余,因?yàn)樗^(guò)了 P1 所需的靜壓值。
由于壓力損失與風(fēng)量的平方成正比,如果需要將風(fēng)量加倍,那么所選擇的風(fēng)扇不僅必須能夠提供兩倍的風(fēng)量,而且還必須能夠提供四倍的靜壓。
為風(fēng)扇產(chǎn)品提供的保護(hù)和警報(bào)
當(dāng)風(fēng)扇隨著時(shí)間的推移減慢從而減少氣流時(shí),需要持續(xù)氣流冷卻的應(yīng)用可能會(huì)受到不利影響。低氣流無(wú)法提供適當(dāng)?shù)睦鋮s,這可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)組件出現(xiàn)問(wèn)題。
如果這是一個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)考慮具有阻抗保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、低速警報(bào)或失速警報(bào)的風(fēng)扇。阻抗保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)可防止風(fēng)扇電機(jī)損壞,而速度警報(bào)可確保您期望的性能并允許更有效地規(guī)劃更換。
對(duì)于低風(fēng)扇速度問(wèn)題,我們建議查看具有低速警報(bào)、失速警報(bào)或脈沖輸出的風(fēng)扇。當(dāng)風(fēng)扇速度由于壽命終止或異物進(jìn)入而下降到一定水平時(shí),具有低速警報(bào)的風(fēng)扇會(huì)輸出警報(bào)信號(hào)。具有失速報(bào)警功能的風(fēng)扇在冷卻風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)。MRS和MRE系列交流軸流風(fēng)機(jī)、MDS和MDA系列直流軸流風(fēng)機(jī)、MBD系列直流離心風(fēng)機(jī)和MFD系列直流貫流風(fēng)機(jī)提供這些類型的報(bào)警。
具有低速警報(bào)的風(fēng)扇
當(dāng)由于風(fēng)扇使用壽命或異物進(jìn)入導(dǎo)致風(fēng)扇速度下降時(shí),會(huì)輸出警報(bào)。這樣就可以在風(fēng)扇停止之前訂購(gòu)并更換新風(fēng)扇。如果使用多個(gè)冷卻風(fēng)扇,則可以僅更換冷卻能力下降的冷卻風(fēng)扇。即使風(fēng)扇的冷卻能力降低,對(duì)設(shè)備的影響也可以降到最低。
帶失速警報(bào)的風(fēng)扇
失速警報(bào)通過(guò)在風(fēng)扇停止時(shí)發(fā)送警報(bào)來(lái)工作。他們可以快速檢測(cè)到有缺陷的停止,以便更換冷卻風(fēng)扇。
過(guò)熱保護(hù)裝置
當(dāng)風(fēng)扇處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),如果由于過(guò)載、環(huán)境溫度升高或輸入電流因某種原因而死機(jī),會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇溫度急劇升高。如果風(fēng)扇處于這種狀態(tài),風(fēng)扇內(nèi)部的絕緣性能可能會(huì)惡化,從而縮短其壽命,在極端情況下,會(huì)燒焦繞組并引起火災(zāi)。為了保護(hù)風(fēng)扇免受此類熱異常的影響,我們經(jīng)UL和CSA標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可并符合EN和IEC標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)扇配備了以下過(guò)熱保護(hù)裝置。
熱保護(hù)器
MRS 系列、MB 系列(葉輪直徑 φ80 毫米(3.15 英寸)或更大)和 MF 系列風(fēng)扇包含內(nèi)置自動(dòng)返回型熱保護(hù)器。熱保護(hù)器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。熱保護(hù)器采用雙金屬觸點(diǎn),觸點(diǎn)中使用固體銀。純銀的電阻是所有材料中最低的,導(dǎo)熱系數(shù)僅次于銅。
熱保護(hù)器工作溫度
(熱保護(hù)器激活時(shí)的風(fēng)扇繞組溫度略高于上面列出的工作溫度。)
阻抗保護(hù)
MU和MB系列(MB520和MB630型)風(fēng)扇配備了阻抗保護(hù)。阻抗保護(hù)風(fēng)扇在風(fēng)扇繞組中設(shè)計(jì)有較高的阻抗,因此即使風(fēng)扇鎖定,電流(輸入)的增加也將降至最低,并且溫度不會(huì)升高超過(guò)一定水平。
詞匯表
分貝 (dB)
噪音水平以分貝單位 (dB) 表示。當(dāng)噪聲級(jí)以線性標(biāo)度表示時(shí),人耳可聽(tīng)到的最小噪聲級(jí)為1,人耳所能承受的最大噪聲級(jí)則用500萬(wàn)這樣一個(gè)大數(shù)字來(lái)表示。相反,如果噪聲(聲壓級(jí))以分貝表示,則
因此,人耳可聽(tīng)到的聲壓范圍可以方便地表示為0~130dB。
A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)
一般來(lái)說(shuō),人耳的可聽(tīng)范圍在20Hz到20kHz之間。此外,低頻和極高頻率的聲音不會(huì)對(duì)人耳造成干擾。因此,在不考慮頻率的情況下,僅通過(guò)測(cè)量聲壓無(wú)法實(shí)現(xiàn)人耳感知的響度的準(zhǔn)確指示。因此,聲壓級(jí)的測(cè)量必須根據(jù)頻率進(jìn)行校正,才能準(zhǔn)確反映人類對(duì)響度的感知。該校正后的聲壓級(jí)稱為 A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)。圖 8 比較了校正后的測(cè)量值(A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí))與未校正的測(cè)量值(C 計(jì)權(quán)聲壓級(jí))。
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