直流風扇產生噪音的根本原因是什麼？

Release time:2021-11-12

直流風扇產生噪音的根本原因是什麼？

1. 振動

當直流風扇電機的轉子運轉時，若電機轉子的物理質心與驅動軸的慣性力核心不在同一軸線上，便容易導致電機轉子失穩。電機轉子質心與軸慣性力核心之間的距離越小，稱之為偏心量。電機轉子的失穩還可能引發軸向力。當電機轉子旋轉時，向心力會在軸承支撐點產生作用力，進而形成振動，並傳遞至設備的所有組件。

2. 風噪

當直流風扇運作時，葉片會周期性地受到進、出風氣流旋轉所產生的不均勻單一脈衝力作用，從而產生噪音。另一方面，由於葉片之間以及葉片與周圍環境之間的壓力分佈不均，葉片在旋轉過程中對周圍氣體與相關組件產生衝擊，亦會形成旋轉噪音。此外，當氣流通過葉片時，還會產生滲流阻礙、渦流及渦流分離等現象，進而導致葉片表面出現壓力分佈脈衝並產生渦流噪音。由這三種原因所產生的噪音可稱為「風剪噪音」。一般而言，排風量與風壓較高的離心式風扇，其切割噪音往往相當顯著。

3. 異常噪音

直流風扇的異常聲響看似只是一種單一的聲音，但實際上其異常特徵各不相同。在風扇運轉過程中，除了特定的異常聲響外，若還伴隨其他不尋常的雜音，則可判斷該風扇的運作狀態出現異常。例如，嗡嗡作響的噪音可能是由於滾珠軸承缺乏潤滑或發生變形、組裝方式不當、電機繞組繞線不均勻所導致的軸承間隙過大或摩擦增加，進而引發鬆動與異常噪音。

4. 使用期限

直流風扇的使用壽命是指熱管散熱器的正常運作時間。高品質產品的使用壽命通常可達數十萬小時。由於價格與特性相近，選擇使用壽命較長的產品，顯然更能有效維持我們自身的項目投資效益。離心風扇的使用壽命則由馬達壽命、軟體環境及電源環境等多項因素所構成。

直流風扇與交流風扇有什麼差別？

1. 原理不同

直流風扇是由交流電壓與電流的磁效應所驅動，將電磁能轉換為機械動能，從而帶動風扇葉片旋轉。隨著電磁線圈與積體電路的不斷切換，磁感應鐵心便會驅動風扇葉片旋轉。

交流風扇由交流電驅動，其工作電壓在正極與負極之間交替變化，無需電路控制，從而產生電磁場。

2. 不同的材料特性

DC風扇採用塑膠材質製成，其內部結構包含變壓器與主控晶片（包括變頻電路、整流與濾波、運算放大器等），這些元件不易受到電壓波動的影響，因此使用壽命較長。

交流風扇的構造以變壓器為主，且大多數交流風扇均採用國產放電針，通常為鎢針或不鏽鋼板。若工作電壓波動過大，將會影響變壓器的使用壽命。

3. 不同的結構組成

直流風扇的電動機轉子包含直流散熱風扇葉片，這些葉片是促進空氣對流的驅動力。風扇樞軸用於平衡風扇葉片的旋轉。電動機轉子鐵心採用永磁材料製成，有助於提升磁場強度與轉速比的轉換效率。磁芯框架固定不動，從而確保磁芯位置穩定。

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