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。
在山洋電氣,我們將「送風能力降低超過一定水平」視為風扇轉速的降低,並將風扇轉速定義為風扇轉速降至 70% 所需的時間。
■轉速與風扇壽命之間的關係
隨著安裝的零件越來越多,電氣產品的使用壽命受到更多因素的影響。在設計設備時,設備壽命有時被定義為MTBF(電子元件壽命)。
然而,就風扇而言,使葉片旋轉的馬達中的軸承部件(即結構件)的壽命比電子部件的影響更大。軸承零件的種類很多,但山洋電氣的所有零件均採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「潤滑脂壽命」是影響其預期壽命的最大因素。為此,山洋電氣馬達正在採取降低軸承溫度和軸承負載等延長潤滑脂壽命的措施。
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,我們了解了粉絲的壽命。除了預期的使用壽命之外,在選擇用於冷卻或吹風的風扇時,您是否經常比較最大風量和最大靜壓的值?事實上,當風扇安裝在設備中時,它無法同時提供這兩種性能。
下次我們一起來了解「風扇風量與靜壓特性」。
監製:山洋電氣株式會社冷卻系統設計部
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