Conocimientos comunes para seleccionar ventiladores de refrigeración

I. Conocimientos básicos generales para la selección de ventiladores de refrigeración

Se debe confirmar la siguiente información esencial al seleccionar los ventiladores:

★ Tamaño de la dimensión del ventilador

★ Confirme si el ventilador es del tipo CC (corriente continua) o CA (corriente alterna).

★ Tensión de alimentación nominal:

Opciones de CA: 220 V, 110 V, 380 V; Opciones de CC: 5 V, 12 V, 24 V, 36 V, 48 V

★ Tipo de rodamiento: rodamiento de bolas o rodamiento de manguito

★ Caudal de aire y velocidad de rotación (p. ej., metros cúbicos por minuto, pies cúbicos por minuto)

★ Valor de presión estática

Rango de parámetros de selección de ventilador

- Voltaje: 3V ~ 220V

- Dimensión: 20 mm ~ 280 mm

- Velocidad de rotación: 2000 ~ 25000 RPM

- Ruido mínimo: 20 dBA

- Características funcionales: regulación de velocidad PWM, detección de señal de velocidad FG, alarma de pérdida de rotación RD, reinicio automático-AS, protección de polaridad inversa

- Rendimiento de protección: protección de recuperación automática-, protección contra bajo-voltaje, protección contra sobre-voltaje, resistencia al agua IP68, a prueba de humedad-, anti-corrosión y resistencia a la niebla salina.

- Material: plástico PBT (retardante de llama UL94V-0, compatible con el medio ambiente RoHS 2.0)

- Categorías de rodamientos: rodamientos de bolas, rodamientos hidráulicos, rodamientos de manguito

II. Introducción a los tipos de rodamientos

Cojinete de manguito

En el diseño tradicional de motor de ventilador de CC sin escobillas, el conjunto del rotor del ventilador y su eje central pasan a través del cojinete de manguito, que está fijado de manera pivotante en el centro del estator del motor. Se mantiene una holgura adecuada entre el rotor y el estator, así como entre el núcleo del eje y el cojinete para evitar que el eje se atasque y bloquee la rotación.

Después de la entrada de la fuente de alimentación, el estator genera un flujo magnético inducido entre el rotor y el estator. Controlado por el circuito impulsor, este campo magnético impulsa la rotación del ventilador. La estructura del motor de ventilador convencional sólo incluye un rotor de ventilador, un estator y un circuito de accionamiento; Gira mediante inducción magnética con el eje pivotado dentro del cojinete de deslizamiento.

Ventajas del cojinete liso

A. Resistente al impacto físico, menos daños durante el transporte.

B. Bajo costo, con una gran ventaja de precio sobre los rodamientos de bolas.

Desventajas del cojinete liso

R. El polvo ambiental ingresa al núcleo del motor durante el funcionamiento del ventilador, mezclándose con el lubricante alrededor del cojinete para formar lodo, lo que crea ruido de funcionamiento o incluso bloquea completamente el ventilador.

B. El orificio interior del rodamiento se desgasta fácilmente, lo que reduce la vida útil.

C. No apto para productos portátiles.

D. La holgura estrecha entre el cojinete y el núcleo del eje da como resultado un rendimiento deficiente en el arranque del motor.

E. El gas de alta-temperatura generado por la fricción entre el núcleo del eje y el rodamiento es bloqueado por retenedores de aceite y arandelas en ambos extremos del rodamiento, formando nitruros que obstruyen la holgura y dificultan la rotación suave del ventilador.

Rodamiento de bolas

Los rodamientos de bolas se basan en esferas metálicas rodantes con punto de contacto, lo que permite un fácil arranque. Se combina un resorte con el rodamiento de bolas para empujar contra su anillo metálico exterior, de modo que todo el peso del rotor del ventilador descanse sobre el rodamiento de bolas con soporte de resorte indirecto. Este diseño se adapta a productos portátiles utilizados en varios ángulos de inclinación, aunque se deben evitar caídas y golpes fuertes para evitar daños en los rodamientos, ruido excesivo y una vida útil más corta.

Ventajas del rodamiento de bolas

A. El laminado por contacto puntual-de esferas metálicas facilita el inicio

B. Aplicable a productos portátiles que se utilizan con frecuencia en diferentes ángulos de colocación (evite caídas o impactos aleatorios)

C. Vida útil más larga en comparación con los cojinetes lisos

Desventajas del rodamiento de bolas

A. Estructura de soporte frágil que no puede soportar fuertes impactos físicos.

B. Las esferas metálicas rodantes producen un ruido más fuerte durante el funcionamiento del motor.

C. Costo unitario más alto, falta de competitividad de costos frente a los rodamientos deslizantes

D. Suministro inestable y cantidad controlable de rodamientos de bolas.

E. El diseño de posicionamiento basado en resortes- complica el trabajo de ensamblaje

III. Principios de funcionamiento del ventilador

Principio de funcionamiento de los ventiladores de CC

Según la regla-de la mano derecha del amperio, la corriente que pasa a través de un conductor genera un campo magnético circundante. Si el conductor se coloca dentro de otro campo magnético fijo, se producirán fuerzas de atracción o repulsión para impulsar el movimiento.

Un imán de goma pre-magnetizado está colocado dentro de las aspas de un ventilador de CC. Se enrollan dos juegos de bobinas alrededor del núcleo de acero al silicio en el eje, emparejados con un sensor de efecto Hall como unidad de detección síncrona para controlar un circuito de conmutación. Este circuito alterna el suministro de energía a los dos conjuntos de bobinas, generando polos magnéticos alternos en el núcleo de acero al silicio. La atracción y repulsión entre estos polos y el imán de goma superan la fricción estática del ventilador para hacer girar las aspas. El sensor Hall proporciona señales sincrónicas continuas para mantener la rotación, y la dirección de rotación sigue la regla-de la mano derecha de Fleming.

Principio de funcionamiento de los ventiladores de CA

Los ventiladores de CA se diferencian de los ventiladores de CC: el voltaje de suministro de CA alterna continuamente la polaridad positiva y negativa, a diferencia del voltaje de CC fijo. Se requiere un circuito de control dedicado para alternar la energización de la bobina y generar campos magnéticos alternos.

La velocidad de conmutación de los polos magnéticos en el núcleo de acero al silicio está determinada por la frecuencia fija de la red eléctrica de CA. Una frecuencia más alta conduce a una alternancia de campo magnético más rápida y una velocidad de rotación teóricamente más alta, similar a cómo más pares de polos aumentan la velocidad del ventilador de CC. Sin embargo, una frecuencia excesivamente alta provocará un rendimiento de inicio deficiente.

IV. Especificaciones de ruido

El ruido del ventilador se mide en una cámara anecoica con un ruido de fondo inferior a 15 dBA. El ventilador de prueba funciona al aire libre, con un sonómetro colocado a 1 metro de la entrada de aire.

Los valores de ruido del ventilador se representan como nivel de presión sonora (SPL) en bandas de octava. El efecto perceptivo de los cambios en dBA se muestra a continuación:

Un cambio de . 3 dBA: apenas perceptible

Cambio de B. 5 dBA: claramente perceptible

C. 10 cambio de dBA: percibido como dos veces más fuerte

Clasificación del nivel de ruido

A. 0 ~ 20 dBA: Extremadamente débil

B. 20 ~ 40 dBA: débil

C. 40 ~ 60 dBA: Moderado

D. 60 ~ 80 dBA: alto

E. 80 ~ 100 dBA: muy alto

F. 100 ~ 140 dBA: ensordecedor

V. Tasa de flujo de aire y definiciones de unidades

(Haga clic en: Tabla de conversión automática de flujo de aire y presión estática)

- CFS: Pies cúbicos por segundo (ft³/s)

- CFM: Pies cúbicos por minuto (ft³/min)

- CMS: Metro cúbico por segundo (m³/s)

- CMM: Metro cúbico por minuto (m³/min)

- CMH: Metro cúbico por hora (m³/h)

- L/s: Litro Por Segundo

- L/min: Litro por minuto

VI. Presión estática y definiciones de unidades

Explicaciones de la unidad de presión estática

- N (Newton): 1 N=0.101097 kgf

- Pa (Pascal): 1 Pa=1 N/m²

- mmAq (Aq=Aqua, que significa columna de agua, también escrito mmH₂O): 1 mmAq=1 kg/m²

- atm (presión atmosférica estándar): 1 atm equivale a 760 mmHg bajo aire seco a 0 grados. Mercurio es 13,5947 veces más denso que el agua, por lo que 1 atm también equivale a 10332 mmH₂O

- barra: 1 barra=10⁵ Pa

Definición de volumen de aire

El volumen de aire (cantidad de aire/capacidad) se refiere al volumen de aire aspirado por un ventilador por unidad de tiempo, indicado como Q (m³/min) para el aire de admisión. El volumen del gas cambia con la presión y la temperatura; por lo tanto, las mediciones del volumen de aire de descarga deben especificar la presión y temperatura ambiente, de ahí el término "volumen de aire de admisión".

Aire acondicionado estándar

Aire húmedo a 20 grados, 760 mmHg de presión atmosférica y 65% ​​de humedad relativa; peso específico=1.2 kg/m³

Condición del aire de referencia

Aire seco a 0 grados, 760 mmHg de presión atmosférica y 0% de humedad relativa; peso específico=1.293 kg/m³, expresado como Nm³/min (metros cúbicos normales por minuto)

VII. Clasificación de protección de ingreso (IP)

Las clasificaciones IP son un conjunto de estándares físicos definidos según IEC 60529 (BS EN 60529:1991). Cada clasificación IP consta de dos dígitos (por ejemplo, IP55):

1. El primer dígito define la protección contra el contacto humano y partículas sólidas.

2. El segundo dígito define la protección contra la entrada de agua líquida.

Clases de temperatura de aislamiento del motor de referencia

Las temperaturas de funcionamiento máximas permitidas de los sistemas de aislamiento están estandarizadas por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA):

Fórmula de conversión de temperatura: T(grados F)=T(grados) × 9/5 + 32

El aumento de temperatura permitido se calcula con respecto a una temperatura ambiente de referencia de 40 grados.

Temperatura de funcionamiento total=Temperatura ambiente inicial + Aumento de temperatura permitido + Margen del punto caliente de la bobina.

Ejemplo de aislamiento Clase F: 40 grados + 105 grados + 10 grados=155 grados

Los motores no deben funcionar continuamente a su temperatura nominal máxima. La vida útil se reduce a la mitad por cada aumento de 10 grados por encima de la temperatura nominal.

El aislamiento de clase B se usa ampliamente para motores norteamericanos de 60 Hz; El aislamiento de clase F es estándar para motores globales de 50 Hz.