DC馬達設計參數與風扇曲線關係之研究

The Research on the Relation Between DC Motor Design Parameter and Fan Curve

林敘安

指導教授 ： 林唯耕

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2013年)

摘要

本論文以測量風扇各種性能數據，包括風扇的最大靜壓、最大流量、轉速、以及鮮少有人加以探討之風扇的扭力，加以比較及探討各數據之關係，並利用本實驗室自行開發FANx風扇設計軟體計算出不同線徑與線圈數的風扇性能曲線。本文之重點為自行開發之風扇扭力測試平台，由於市售之扭力測試機動輒數十牛頓米之量測，對於小型散熱風扇的扭力皆無法測量，有鑑於此，本實驗室開發出可量測2cm尺寸之扭力量測平台，再利用以Visual Basic所寫之程式加以記錄。
本文分成伺服器風扇與散熱風扇做為探討。伺服器風扇為17000轉以上之高轉速馬達風扇，其可以有線徑0.34mm、0.36mm、0.38mm與線圈數35N、40N、45N之馬達來做替換；而散熱風扇為一般常見之冷卻風扇，利用不同尺寸(4cm、5cm、6cm、8cm、9cm)以及2種軸承(油封軸承、滾珠軸承) 做比較，分別量測上述之數據，相互比較其之間的關係，整理及做圖。實驗結果可以發現，風扇的最大扭力並非在轉速最大之處，約在其最大轉速的一半左右。而伺服風扇的線徑若增加0.02mm，扭力約增加0.5*10-3 N-m；而線圈數若增加5N，扭力約減少1.2*10-3 N-m。伺服器風扇轉速與線圈數與線徑的關係為 ，F值經由計算為2073342.869。散熱風扇中，同尺寸的滾珠軸承風扇之流量與扭力皆會大於油封軸承的風扇，而油封軸承的最大流量為9cm的37.834CFM，最大扭力為1.103*10-3N-m，滾珠軸承的最大流量為9cm的61.412CFM，最大扭力為1.798*10-3N-m。
關鍵字:風扇扭力、軸承、最大流量、最大靜壓

關鍵字

風扇扭力 ； 軸承 ； 最大靜壓 ； 最大流量

參考文獻

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