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風扇的使用壽命決定設備的使用壽命。這是因為裝置使用的部件的壽命受溫度的影響。如果風扇的壽命比設備短,則需要更換風扇作為設備的維護。在第三節課中,讓我們看看粉絲的壽命。
一般來說,風扇的壽命是指在一定時間內連續運行,其定義標準為“一定程度以上的送風能力下降”和“一定程度以上的噪音增加”。
在目錄中,風扇的預期壽命以這種方式描述。
“殘存率90%”和“L10”表示風扇總數的90%可以正常運轉的時間。換句話說,它們都定義了具有90%可靠性的壽命。
山洋電氣將「風量下降到一定程度以上」視為風扇轉速的下降,將風扇轉速降至初始值的70%所需的時間定義為風扇的壽命。
■轉速與風扇壽命之間的關係
電器的零件越多,影響其壽命的因素也越多。在設計設備時,設備壽命有時被定義為MTBF(電子元件壽命)。
但是,對於風扇來說,驅動風葉旋轉的電動馬達中的軸承部件,也就是結構部件的壽命,比電子部件的影響更大。軸承零件有很多種類型,但山洋電氣只使用高可靠性的滾珠軸承。
滾珠軸承的壽命有兩種:「疲勞壽命」和「潤滑脂壽命」。與工業馬達不同,風扇對軸承施加的負載相對較小,因此疲勞壽命很少成為問題。
因此,滾珠軸承的「潤滑脂壽命」是決定風扇壽命的最大因素。
風扇的壽命由“潤滑脂壽命”決定,延長潤滑脂壽命就能延長風扇的壽命。有四種方法可以延長這種“潤滑脂壽命”。
1.降低軸承溫度
2.減少軸承負荷
3.潤滑脂的改進
4.提高軸承承載能力
2至4是在風扇開發時確定的,因此用戶很難改進,但對於“1.降低軸承溫度”,可以透過降低風扇的環境溫度來獲得相同的效果。例如,在 60°C 下預期壽命為 40,000 小時的風扇 (*) 在 40°C 下將持續約 70,000 小時。
*San Ace 型號:9GA0312P3K001。
雖然主要是用於冷卻的風扇,但如果能夠理解風扇本身也會受到周圍溫度的影響,就可以在考慮周圍溫度的基礎上進行選擇,因此可以實現裝置的免維護。
軸承的「油脂壽命」是影響其預期壽命的最大因素。為此,山洋電氣正在努力延長潤滑脂的壽命,包括「降低軸承溫度」和「降低軸承負荷」。
比如,如圖1所示,通過將樹脂制框架改為散熱性良好的鋁制框架,能夠抑制軸承的溫度上升,實現了“軸承溫度的降低”。
這次我們了解了風扇的壽命。除了預期壽命外,在選擇用於冷卻或通風的風扇時,您是否經常比較最大風量和最大靜壓?事實上,當風扇安裝在設備中時,不可能同時實現這兩種效能特性。
下次我們一起來學習「風扇風量-靜壓特性」。
監造:山洋電氣株式會社冷卻系統設計部
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