ООО «Айтекс Компонент» ПН-ПТ с 09:00 до 19:00 (мск)

VENTIK.RU — удобный инструмент для подбора вентиляторов

Выбор такого компонента электронных приборов, как вентилятор, — довольно сложная задача, стоящая перед инженерами–проектировщиками. В статье описан разработанный компанией «Айтекс» специальный инструмент для определения оптимально подходящей под конкретные задачи модели устройства.

Для любого современного электронного прибора актуальна задача отвода излишков тепла. Классический метод решения этой проблемы — установка радиатора. Но при мощности тепловыделения больше 10 Вт радиатор существенно увеличивает массо-габаритные параметры прибора. Чтобы избежать создания громоздких, массивных конструкций, применяют вентиляторы охлаждения. Эти устройства увеличивают скорость воздушного потока в десятки раз и позволяют применять небольшие радиаторы, а иногда даже вообще обходиться без них. Кроме того, принудительное охлаждение снижает риск возникновения "застойных зон", когда неудачное расположение компонента не позволяет естественному воздушному потоку отвести излишек тепла.

Конечно, для разных приложений требуются разные по параметрам вентиляторы. Понимая сложности, с которыми приходится сталкиваться проектировщикам и снабженцам предприятий, компания «Айтекс» разработала специальный инструмент для подбора подходящей модели. В прошлом году был запущен совершенно новый сайт www.ventik.ru  — тематический интернет-магазин, в котором легко можно найти подходящую модель практически под любые требования. Главное отличие данного веб-ресурса — наличие расширенного параметрического поиска по более чем 1000 моделей разных производителей. Задав, к примеру, нужный размер, напряжение питания и воздушные параметры, можно быстро найти несколько подходящих вариантов, из которых затем выбрать наиболее подходящий для данной конкретной задачи.

Дополнительную информацию, такую как чертеж, можно почерпнуть из файлов технической документации, которыми сопровождается каждый артикул. Ценовая политика выглядит привлекательно, а процесс оформления заказа не займет много времени благодаря удобному функционалу и скорости загрузки страниц.

Основное назначение проекта www.ventik.ru — сделать подбор вентилятора быстрым и удобным. Но есть несколько особенностей, о которых необходимо знать перед тем, как приступить к выбору. Специалисты дают следующие рекомендации: сначала определить нужный тип вентилятора, а затем — напряжение питания.

По способу создания избыточного давления и прохождению воздуха вентиляторы делятся на три основных типа:

  • осевые (аксиальные);
  • центробежные (радиальные);
  • диаметральные.

Рассмотрим основные типы вентиляторов.

 

Рис. 1. Вентиляторы осевые постоянного тока

Наиболее часто применяются осевые вентиляторы постоянного тока (рис. 1). Вентиляторы постоянного тока используются для точного, локального охлаждения электронных систем, отдельных узлов или компонентов в приборах. Они отличаются небольшими габаритами, возможностью регулировки скорости вращения и низким уровнем шума. В вентиляторах постоянного тока применяются бесщеточные двигатели с шарикоподшипником, подшипником скольжения или Vapo-подшипником. Этот тип вентиляторов обычно имеет рабочее напряжение 5, 12, 24 или 48 В DC. Большинство качественных моделей вентиляторов постоянного тока имеют низкое напряжение старта, есть модели специально разработанные для применения в аппаратуре, где параметры работы вентилятора необходимо контролировать. Для этого он оборудован дополнительным сигнальным проводом, который предназначен для измерения скорости оборотов.

 

Рис. 2. Вентиляторы центробежные постоянного тока

Центробежные вентиляторы постоянного тока (рис. 2)применяются в оборудовании, где первостепенное значение приобретает экономия места, например в ноутбуках или LCD-проекторах. По сравнению с аксиальными вентиляторами, они менее «шумные» и способны создавать более высокое статическое давление при прочих равных параметрах. Это может быть необходимо при высоком воздушном сопротивлении системы, например сложной системы воздуховодов или многоступенчатых воздушных фильтров.

 

Рис. 3. Вентиляторы переменного тока

 В ситуациях, когда требуется большая производительность или большое статическое давление, применяются вентиляторы переменного тока (рис. 3). Они бывают аксиальными и радиальными. Размеры могут составлять от 60 мм до 4 м. Питание однофазное или трехфазное от сети переменного тока. Мощность таких вентиляторов — от десятых долей ватта до сотен киловатт.

Далее нужно определиться с напряжением питания. По типу электрического тока данные устройства подразделяют на вентиляторы постоянного или переменного тока. Для каждого вида определено номинальное напряжение, при котором указаны его основные параметры и диапазон напряжений, при котором он может работать в принципе. Следует учитывать, что при понижении напряжения воздушные параметры вентилятора также снижаются, а при повышении — увеличиваются. Часто разработчики используют специальные схемы, регулирующие напряжение питания вентилятора в зависимости от температуры охлаждаемого объекта. Тем самым достигается снижение потребления и уровня шума прибора в целом.

В интернет-магазине www.ventik.ru представлены практически все типы вентиляторов постоянного и переменного тока от таких производителей, как Sunon, ebm-papst, ARCTEAC, Fulltech, NYBORG-MAWENT. Наиболее широкий ассортимент малогабаритных осевых вентиляторов общего назначения предлагает Sunon. Самый маленький из них имеет размер 17х17 мм и предназначен для локального охлаждения транзистора или микросхемы, а самый большой, диаметром 254 мм, может использоваться для охлаждения теплообменников промышленных систем. Широкий диапазон питающих напряжений (от 5 В DC до 230 В AC) позволяет встраивать вентиляторы фирмы Sunon в любые конструкции без применения дополнительных источников питания. Крыльчатка вентиляторов изготовлена из негорючего термопласта. Практически все модели имеют варианты с подшипником скольжения, подшипником качения и Vapo-подшипником. Многие вентиляторы Sunon имеют низкое напряжение старта. Также в одном типоразмере есть возможность выбрать вентиляторы с разными напряжениями и несколькими нормированными уровнями шума. В линейке вентиляторов Sunon также присутствуют модели, которые были разработаны специально для применения в аппаратуре, где необходимо контролировать параметры работы вентилятора. Для этого они дополнительно оборудованы сигнальным выводом, предназначенным для измерения скорости оборотов или определения режима работы устройства. Например, суффикс «R» в маркировке означает наличие детектора вращения, «S» — температурного сенсора, «F» — выхода генератора частоты вращения вентилятора. Серия вентиляторов постоянного тока с литерой «A» в маркировке имеет дополнительную функцию защиты двигателя при внештатных ситуациях (например при случайной блокировке крыльчатки). В такой ситуации микросхема, управляющая работой двигателя, временно отключает его. Периодически, с интервалом в несколько секунд, происходит попытка перезапуска двигателя вентилятора. Тем самым полностью исключается риск повреждения обмотки двигателя и обеспечивается полная автономность работы устройства. Вентиляторы Sunon характеризуются отменным качеством и большим сроком наработки на отказ.

 

Рис. 4. Магнитная левитационная система осевых вентиляторов постоянного тока Sunon

 Специально для работы в сложных условиях фирма Sunon разработала левитационную магнитную систему (Magnetic Levitation System, обозначается в маркировке MS). В этой системе (рис. 4) привода и автоматической стабилизации положения основной вес ротора берет на себя магнитное поле. Магнитная система поддерживает ось вала и ось подшипника строго параллельно, независимо от угла наклона вентилятора, компенсируя радиальное биение. Это позволило значительно уменьшить износ подшипника и уменьшить уровень шума. Система MS применяется и отлично работает совместно с традиционными подшипниками качения и скольжения. Кроме того, в моделях с магнитной системой привода применяется новое технологическое решение — Vapo-подшипник. Основное его отличие от подшипника скольжения — специальный материал (износо- и удароустойчивый). Время работы вентилятора с магнитной системой в сочетании с Vapo-подшипником в несколько раз больше, чем у стандартного подшипника скольжения.

Для бюджетных приложений можно использовать качественный продукт фирмы ARCTEAC. Этот европейский производитель предлагает различные типоразмеры вентиляторов. В частности, наиболее ходовыми являются устройства размером 80х80, 92х92 и 120х120 мм с напряжением 24 В DC и 220 В AC. Эти вентиляторы обладают достойными техническими характеристиками и не уступают лучшим мировым брендам при гораздо более привлекательной цене. Необходимо отметить, что корпус вентиляторов ARCTEAC выполнен из алюминия с антикоррозийным влагоотталкивающим покрытием черного цвета. Ротор, представляющий собой многополюсный постоянный магнит, изготовлен как единый узел вместе с крыльчаткой. Обмотки располагаются на статоре, находящемся внутри ротора. В вентиляторах постоянного тока они управляются специальной электронной схемой, обеспечивающей правильную коммутацию обмоток в зависимости от положения ротора. Такое техническое решение позволило исключить самый ненадежный элемент коллекторных двигателей — щетки, увеличив, тем самым, долговечность работы устройства в десятки раз. Количество полюсов статора может равняться 4, 6 или 8 (в зависимости от модели). Большое количество полюсов повышает КПД вентилятора, что делает его особенно привлекательным для устройств с автономным питанием.

Если в первую очередь требуется особое качество, рекомендуем обратить внимание на линейку вентиляторов немецкой компании ebm-papst. Осевые вентиляторы ebm-papst способны перемещать воздух для тепло- или холодообмена в самых различных устройствах и системах. Указанный производитель предлагает большой выбор конструктивных форм, с различными массо-габаритными характеристиками и большим разбросом параметров производительности по воздушному потоку. Отдельные модели допускают регулировку частоты вращения по аналоговому входу или входу ШИМ, а также по цифровой шине данных. Вентиляторы ebm-papst имеют высокий КПД и, благодаря выверенной аэродинамической конструкции лопастей, имеют минимальный уровень шума. Основные сферы применения данных компонентов — вентиляция, холодильники и кондиционеры, частотные преобразователи, телекоммуникационное оборудование, медицинская и промышленная техника.

Для максимально возможного продления срока эксплуатации вентиляторов, являющихся частью сложного оборудования, полезно знать еще некоторые особенности этих устройств. При выборе того или иного вентилятора особое внимание нужно обратить на тип подшипника, поскольку от него зависит долговечность работы и уровень шума. Выбор подшипника качения или скольжения определяют два объективных параметра: влажность и температура. Повышенная влажность достаточно серьезно влияет как на подшипник качения, так и на подшипник скольжения. Однако подшипник скольжения подвержен такому влиянию в меньшей мере. Поэтому, если вы планируете эксплуатировать вентиляторы в условиях повышенной влажности, разумнее будет выбрать вентиляторы именно на подшипниках скольжения. Аналогичная ситуация наблюдается и в условиях пониженной влажности. Вентиляторы на подшипниках скольжения менее подвержены негативному влиянию излишней сухости воздуха. Соответственно, в таких условиях лучше использовать именно эти устройства. С температурой воздуха дела обстоят несколько иначе. В условиях средних температур (+25…+40оС) вентиляторы на подшипниках качения по сроку эксплуатации опережают вентиляторы на подшипниках скольжения лишь на пару тысяч часов. А при повышении температуры до +50…+70 оС срок эксплуатации вентиляторов на подшипниках качения уже в три–пять раз выше, чем у вентиляторов на подшипниках скольжения. Существуют и другие ограничения. Средняя продолжительность работы вентилятора с подшипником скольжения составляет около 50 000 ч при условии, что вентилятор работает в вертикальном положении. В случае горизонтальной  установки время его работы резко уменьшается. Поэтому для горизонтального монтажа рекомендуются вентиляторы с Vapo-подшипником или с подшипником качения. Вентилятор с подшипником скольжения нежелательно использовать в переносных конструкциях, так как изменение ориентации оси вентилятора во время работы приводит к повышенному износу подшипника. Вариант с подшипником качения, вследствие особенностей своей конструкции, более устойчив к таким нагрузкам. Но если устройство подвергается ударным нагрузкам, то подшипник скольжения все же предпочтительнее, так как подшипник качения является более хрупким и чувствительным к ударам и вибрации.

 

Рис. 5. Промышленные радиальные вентиляторы NYBORG-MAWENT

 При проектировании промышленных объектов возникает другая сложная задача по выбору вентиляционной установки, способной удовлетворить целому ряду условий. Повышенные требования могут касаться, например, воздушного потока, теплостойкости, большого статического давления для прокачивания сложных разветвленных вентиляционных систем, имеющих воздушное сопротивление, либо многоступенчатых систем фильтрации воздуха. Поэтому для таких применений требуется специальное решение. На сайте www.ventik.ru за промышленные учтройства отвечает польский производитель NYBORG-MAWENT (рис. 5). Трехфазные радиальные вентиляторы серий ZWP, ZWPO, ZWPT, ZWPS представляют собой механические устройства, служащие для перемещения воздуха по воздуховодам или для непосредственной подачи либо отсоса воздуха из помещения. Они применяются в промышленности и строительстве, в конвейерных технологиях, при перемещении сыпучих материалов, в технологических комплексах, в системах вентиляции и кондиционирования, в текстильной промышленности, для вентиляции в покрасочных камерах, а также для воздушного питания печей.

Серии выпускаются в следующих модификациях:

  • стандартная версия для перемещения воздуха, пара или других газовых смесей с содержанием пыли не более 0,3 г/м3 и температуре воздуха не выше +80 °C;
  • теплостойкая версия (до +300 °C);
  • коррозионностойкая с прямым приводом;
  • коррозионностойкая с промежуточным валом;
  • тепло- и коррозионностойкая версия.

По специальным требованиям заказчика производитель может спроектировать и изготовить вентилятор необходимого размера и с нужными рабочими характеристиками. Также возможно изготовление вентиляторов взрывозащищенного и морского исполнения. Для оформления заказа нужно связаться с официальным представителем NYBORG-MAWENT в России — компанией «Айтекс».

Группа компаний «Айтекс»(ITECS) была создана в 2001 г. и начала свою активность на рынке с обслуживания сервисных центров электроники и зарождающихся в Калининградской области телевизионных производств. На протяжении последующих 15 лет ГК «Айтекс» осуществляла поставки импортных электронных и электротехнических компонентов и радиодеталей, вентиляторов, измерительных приборов, оборудования и материалов для производителей электроники. «Айтекс» постоянно расширяет ассортимент поставляемых моделей вентиляторов и приглашает российских и зарубежных производителей присоединиться к проекту www.ventik.ru, в рамках которого продукция наглядно и доступно предоставляется каждому покупателю.