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散熱風(fēng)扇馬達(dá)原理，其實(shí)是很簡單的。

風(fēng)扇馬達(dá)就是產(chǎn)生力與力的作用

初中就是有說到力和電能的轉(zhuǎn)換。

那么我們今天來說下散熱風(fēng)扇馬達(dá)原理。

我們分上中下三卷來說。

分五章來講

一章：馬達(dá)概述

二章：馬達(dá)運(yùn)作原理

三章：馬達(dá)控制性驅(qū)動(dòng)

四章：馬達(dá)的性能

五章：馬達(dá)其他

第壹章  馬達(dá)概述

電機(jī)定義：是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或者傳遞的一種電磁裝置。

注：1.馬達(dá)設(shè)計(jì)的知識(shí)領(lǐng)域相當(dāng)?shù)膹V泛，包括電磁學(xué)、機(jī)械、熱力學(xué)及材料科學(xué)等，很重要的是如何以很低的成本找出很佳的設(shè)計(jì)。馬達(dá)設(shè)計(jì)過程極為繁瑣，需要不斷的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)老化參數(shù)是否滿足需求。

    2.馬達(dá)應(yīng)用需求尺寸及負(fù)載需求的決定，主要尺寸指馬達(dá)的體積，一般而言，馬達(dá)體積與輸出功率成正比。負(fù)載需求包含額定轉(zhuǎn)速、額定輸出功率及耳朵電壓，這些參數(shù)的決定均與馬達(dá)使用場合有關(guān)。

散熱風(fēng)扇直流無刷馬達(dá)

    無刷式的支流馬達(dá)以非接觸式位置檢出器與半導(dǎo)體元件置換通電、轉(zhuǎn)流實(shí)現(xiàn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，免除電刷式的壽名問題，達(dá)到高性能。

第二章  散熱風(fēng)扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)原理

      從VCC通電過去，通過左手定則就知道了，磁場排斥使其馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。

第三章  馬達(dá)控制與驅(qū)動(dòng)

    在一片通電的半導(dǎo)體薄片上，加上和片子表面垂直的磁場B面，在薄片的橫向二測會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電壓。這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。（1879年科學(xué)家愛德文.霍爾發(fā)現(xiàn)）

    霍爾器件比如現(xiàn)在散熱風(fēng)扇使用的霍爾有 277  276   177   101   驅(qū)動(dòng)芯片LB11867   11961 ，不過現(xiàn)在隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的驅(qū)動(dòng)都是用MCU寫程序燒錄代替原來驅(qū)動(dòng)芯片11867。

第四章  馬達(dá)性能

1.電源電壓:

    我們常見的電壓有：5V   36V   48V    18V   12V   3V    24V (低于36V 為按全電壓，超過36V就要通過3C強(qiáng)制認(rèn)證)。測量方式用：萬用表

2.額定轉(zhuǎn)距:

    通俗來說就是轉(zhuǎn)動(dòng)力的大小，（單位：kgcm   N．M ），這個(gè)力直接決定散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。測試方法以前的太繁瑣了，現(xiàn)在是可以用儀器測試出。

3.額定轉(zhuǎn)速:

    每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。（單位：n/min  RPM）。

    一般給客戶10%的誤差，實(shí)際可以控制在5%以內(nèi)，特殊的要求除外，現(xiàn)在可以通過MCU來控制可以誤差在2%。

測試方法：紅外轉(zhuǎn)速器、內(nèi)閃頻器，根據(jù)FG波形儀測試

4.額定電流:

     運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電流，線圈阻抗直接影響電流:I=U/R ,單位：A  mA

     測量方式：電流表，現(xiàn)在方便了直流電源上直接顯示。

5.啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，

     就是指啟動(dòng)瞬間的力， 是由啟動(dòng)電壓決定。一般為額定轉(zhuǎn)距的1/1.6以下。

6.FG/RD波形輸出

7.絕緣階及、絕緣電阻

     絕緣電阻（JEC-146)

     馬達(dá)裝配完以后進(jìn)行絕緣耐力實(shí)驗(yàn)，用工頻正弦波交流電壓對馬達(dá)

     線圈和鐵心間施加500+2E(E=50V以下的馬達(dá)大使用電壓）10鐘。

     注：先為250V再500V再250V后斷電。

     絕緣電阻：（JEC-37)

     為保証馬達(dá)沖電部分與大地相互間的絕緣強(qiáng)度，用100V絕緣電阻計(jì)測

     試。0.5M以上OK,交流1M以上。500/額定輸出+1000=絕緣阻抗0。

8.散熱風(fēng)扇噪音

     噪音就是能沒有聲音就沒有聲音，一般以分貝（dB）為單位。     

     測試方法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有1M,和0.5M兩種距離。一般幾十個(gè)dB。     

     我們條件：（ISO 7779     ISO 3745 ）

     半無響室 軸向：FAN 軸向 距離 1m

     作用時(shí)間：10 sec

     測量三次,取大值。

9.溫升

     溫升是指馬達(dá)溫度與環(huán)境溫度之差。

     包括運(yùn)轉(zhuǎn)溫升和鎖固溫升。

     測量方法：溫度計(jì)、電阻法、溫示制品、光學(xué)法。

     必須為穩(wěn)定時(shí)所測所能接觸的部件很高溫度。一般我們運(yùn)轉(zhuǎn)幾小時(shí)測而

     鎖固則為24H后數(shù)據(jù)。我們UL申請時(shí)為A級(jí)。

  標(biāo)準(zhǔn)：（JIS C 4003）

  Y  90 °C

  A  105°C

  E  120°C

  B  130°C

  F  155°C

  H  180°C

  C  超過180°

10.使用溫度、濕度

    散熱風(fēng)扇一般客戶要求在-10 °C~60 °C,我們加強(qiáng)為-40 °C~85 °C.

濕度一般要求為相對濕度65％,我們有測60 °C時(shí)95％相對濕度。

    限定此條件目的為能在青藏高原滑雪和在地中海游泳時(shí)使用電腦和其它設(shè)備。

相對濕度： 

    就是指在當(dāng)時(shí)氣溫下, 空氣中水氣達(dá)很大容納量的百分比, 剛洗完熱水澡的浴室水氣氣早已飽和, 此時(shí)相對濕度1 0 0 %, 所以鏡中有水滴凝結(jié)出來. 夏天的相對濕度一般是很高的(經(jīng)常是80%以上)。

11.震動(dòng)

     耐震動(dòng)使用專門的測試平臺(tái)。

     我們的測試設(shè)定為[CNS5076(C6051)]

     位移量0.75mm

     頻率范圍

     1. 10Hz~55Hz / 30秒 

     2. 55 Hz ~10Hz / 30秒

     3.線性掃描 / 120回 / X、Y、Z軸向

耐沖擊（IEC68-2-27)

    條件：半弦波

    加速度：50G

    軸向：x , -x , y , -y , z , -z

作用時(shí)間：11ms

每一軸向各衝擊3次,總共衝擊18次。

12. 壽名

     針對散熱風(fēng)扇來說主要取決于軸承的使用壽名。

     B為7~9萬H,

     C為3~4萬H 

     S為2~2.5萬H,

     T為4.5萬H

有兩種方式

    1，加嚴(yán)測試的條件，縮短測試時(shí)間，然后按公式計(jì)算出壽名，即所謂壽名加速實(shí)驗(yàn)。

     如9020R 我們就按1732H測試。

    2,讓風(fēng)扇在標(biāo)準(zhǔn)（25度，65％相對濕度）運(yùn)轉(zhuǎn)到不良標(biāo)準(zhǔn)所記錄的時(shí)間。

    采用加速實(shí)驗(yàn)往往每個(gè)公司的計(jì)算方法不一樣，所得的壽名相差很大。所以現(xiàn)在好多廠家不接受。而第二項(xiàng)又需要很長的時(shí)間周期和場地，執(zhí)行起來又有一定的難度。

    再來，每個(gè)客戶或制造商的不良判定標(biāo)準(zhǔn)不一，也影響壽名的數(shù)據(jù)。如有的規(guī)定轉(zhuǎn)速低于30％為不良，有的規(guī)定為10％以下。

13.重量、保護(hù)方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方向、FG脈沖數(shù)

重量：就是控制整個(gè)散熱風(fēng)扇的質(zhì)量

保護(hù)方式：有每有自動(dòng)復(fù)歸功能

運(yùn)轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針還是逆時(shí)針

FG脈沖數(shù)：一般為一轉(zhuǎn)兩個(gè)脈沖

第五章  馬達(dá)其他

一，認(rèn)識(shí)啟動(dòng)電壓

    啟動(dòng)電壓意即風(fēng)扇低運(yùn)轉(zhuǎn)工作 電壓，是比較風(fēng)扇優(yōu)劣的一項(xiàng)特性，通常靜摩擦系數(shù)較低的風(fēng)扇，以及配臺(tái)較低工作電壓的霍爾IC才能使風(fēng)扇于較低電啟動(dòng)。

影響風(fēng)扇啟動(dòng)電壓的因素有：

1.繞線設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)

2.硅鋼片磁滯損失大小。

3.霍爾lC的低工作電壓

4.電晶體放大倍數(shù)高低。

5.橡膠磁鐵的充磁強(qiáng)度。

6.扇葉的重量。

7.軸承的摩擦系數(shù)高低。

8.電晶體飽和電壓高低。

9.是否有反向保護(hù)二極體

二.認(rèn)識(shí)散熱風(fēng)扇死角。

    所謂散熱風(fēng)扇死角是指風(fēng)扇置于某些角度情況下不能依規(guī)定電壓啟動(dòng)。測試方法就是將風(fēng)扇各極依序調(diào)整置于霍爾IC之前，然后將電壓緩慢調(diào)高直到啟動(dòng)，若各極在小于規(guī)定電壓值之前啟動(dòng)，代表合格，若有高低差異，啟動(dòng)電壓超出規(guī)定者，稱為死角。

影響風(fēng)扇啟動(dòng)電壓的因素有：

    1.橡膠磁鐵各極充磁不均。

    2.HALL IC感應(yīng)靈敏度太差。

    3.橡膠磁鐵充磁磁場太弱。

    4.HALL  IC位置擺放錯(cuò)誤

    5.機(jī)械摩擦太大

    6.硅鋼片角度和材料問題