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散热电机基本特点

发布时间:2015-01-30

目前,散热电机基本特点在当代的应用可谓是越来越广泛,散热电机基本特点是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解散热电机基本特点。
12V直流电机无刷轴流风扇。三跟线分别是红线+黑线-,蓝色信号。

(1)、叶片数量
CPU风扇的叶片通常在6片到12片之间。一般说来,叶片数量较少的容易产生较大的风压,但运转噪音也较大;而叶片数量较多的则恰好相反。
(2)叶片形状
有镰刀型、梯形和AVC专利的折缘型等。相对来说,镰刀型扇叶运转时比较平稳安静,但所能产生的风压也较小;梯形扇叶容易产生较大风压,但噪音也较大。折缘型是最优秀的设计,在保持低噪音的同时能产生较大的风压,但目前仅用于AVC自己的产品中。目前见得较多的是镰刀型的设计。
设计优秀的扇页,能在不高的风扇转速下产生输出较大的风量和风压,同时也不会产生太大的风噪声。除了形状以外,叶片倾斜的角度也很重要,要配合电机的特性和散热片的需要来设计。否则,单纯追求叶片倾角大,可能会出现风噪大风力小的情况。

(3)风扇电机轴承
目前风扇电机采用的轴承主要有油封轴承(Sleeve)、单滚珠轴承(1Ball+1Sleeve)、双滚珠轴承(2 Ball Bearing)、液压轴承(Hydraulic)、磁悬浮(Magnetic Bearing)、汽化轴承(VAPO Bearing)和流体保护系统轴承(Hypro Bearing)。
它们都有自身的优缺点,当然价格也有较大差异。就我们日常接触到的油封轴承、单滚珠轴承和双滚珠轴承来比较,从噪音大小来说:双滚珠轴承>单滚珠轴承>油封轴承,但使用寿命却恰恰相反。当油封轴承的风扇还挺新的时候,噪音是很小的,只是用久了以后润滑油干涸失效或流失,轴承润滑度下降,转动阻力增大,电机的噪音会渐渐增大,同时转速也会降低。双滚珠轴承的风扇则几乎不变。后面几种轴承都是新近采用的技术,虽然优点相当明显,但制造困难和较高的价格却成为了制约它们普及的主要因素。

介绍一下液压轴承(Hydraulic)风扇。大家都知道油封轴承(Sleeve)在寿命上与滚珠轴承相比要短一些, 而AVC的液压轴承技术可以说是对油封轴承的一种改进,能够大大延长油封轴承的寿命。其结构示意图如下:

这个结构具有以下的优点:
1、磁悬浮结构减少轴承摩擦,降低热量避免润滑油挥发,同时也能降低轴承噪声
2、内置大空间的储油槽以增加润滑时间
3、密封设计避免润滑油挥发
4、改进润滑油成分增加高温下的润滑性能
5、内部独有的循环回路保证润滑油循环润滑轴承系统
由此可见,液压轴承实质上仍然是一种油封轴承。但这种经过了改进,寿命比普通油封轴承大大延长了的液压轴承继承了油封轴承的优点——运行噪音小。因此,在这方面它甚至比双滚珠轴承(2 Ball Bearing)更优秀。
(4)风扇转速
风扇叶片每分钟转动的数量,常见风扇转速是3000~6000RPM(Round Per Minute转/分钟)有个别静音型的风扇也可能只有2000来转,其通过优秀的叶片设计和配合高效的散热片也能达到相当不错的散热效果。一般来说,扇页设计上相近的风扇,其转速和风扇的噪音几乎是正比的关系, 6000rpm以上的风扇产生的噪音往往会非常大。因此,如果是对噪音比较敏感或住在多人共住的宿舍里的话,最好购买4500rpm以下的产品。
针对这个问题,一些厂商特意设计出可调节风扇转速的散热器,分手动和自动两种。手动的主要是让用户可以在冬天使用低转速获得低噪音,夏天时使用高转速获得好的散热效果。自动的则更为先进,此类散热器带有温控感应器,能够根据当前的工作温度(如散热片的温度)自动控制风扇的转速,温度高则提高转速,温度低则降低转速,以达到一个动态的平衡,从而让风噪与散热效果保持一个最佳的结合点,不过这类产品的价格目前也较高。
(5)其他特殊的设计
特殊的设计指的是除了以上4个方面以外,其他的对风扇性能有着重大影响的设计。例如前面提到的元山科技的外磁式风扇。还有一个就是Thermaltake在其高端产品中使用的五面进风风扇。

它采用了Hyper flow(流体力学设计),将原来的封闭式侧壁改成了百叶窗型的侧开口开放式设计,因此进风方式也随之改变,从单独的上进风变为上进风与侧进风并行。根据空气动力学的原理,上进风的方式是空气在旋转的风扇扇叶的驱使下,使其自上而下成垂直流动,此时在风扇的中心形成一个空气压力相对较低的地区,风扇周围的空气于是向气压较低的风扇中心流动,在流动的过程中,气流在扇叶旋转的作用下发生偏移,从而形成了一个类似龙卷风的涡旋,随着涡旋的增强,周围的空气被迅速的吸过来。这样的设计,有效地防止了风扇的末端和扇框之间形成狭窄的气流扰动区和空气湍流产生的风噪声。如此上进风与侧进风双管齐下,使得转速只有2400RPM的它,却能有30.5CFM的风量,工作噪音也只有21dBA。

综上所述,本文已为讲解散热电机基本特点,相信大家对散热电机基本特点的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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