风扇降噪的设计.docx

风扇降噪的设计风扇噪音除了散热效果之外，风扇的工作噪音也是人们普遍关注的问题。风扇噪音是风扇 工作时产生杂音的大小，受多方面因素影响，单位为分贝(dB)。测量风扇的噪声 时需要在噪声小于17dB的消音室中进行，距离风扇一米,并沿风扇转轴的方向 对准风扇的进气口，采用A加权的方式进行测量。风扇噪声的频谱特性也很重 要,因此还需要用频谱仪记录风扇的噪声频率分布情况，一般要求风扇的噪声要 尽量的小,而且不能存在异音。风扇噪音与摩擦力、空气流动有关。风扇转速越高、风量越大,造成的噪音也会 越大，另外风扇自身的震动也是不可忽视的因素。当然高品质的风扇的自身震动 会很小，但前面两个者却是难以克服的。要解决这个问题,我们可以尝试使用尺 寸较大的风扇。应在风量相同的情况下，大风扇在较低转速时的工作噪声要小于 小风扇在高转速时的工作噪声。另外一个我们容易忽略的因素是风扇的轴承。由 于风扇高速转动时转轴和轴承之间要摩擦碰撞，所以也是风扇噪声的一个主要来 源。风扇噪音的形成：1. 振动 假如风扇转子转动时转子的物理质心与转轴惯性中心不在同一轴上， 便会造成转子的不平衡。转子的物理质心与转轴惯性中心的最近距离称为偏心足巨, 转子不不衡造成偏心距，当转子转动时由于离心力的作用产生一作用力于转轴支 架而形成振动，且振动经由其路径传递到机械各部份。2风噪风扇工作时，由于叶片周期性地承受出口不均匀气流的脉动力作用, 产生噪声；另一方面，由于叶片本身及叶片上压力的不均匀分布，转动时对周围 气体及零件的扰动也构成旋转噪声;此外由于气体流经叶片时产生湍流附层面、 旋涡及旋涡脱离，引起叶片上压力分布的脉动而产生涡流噪声。这三种原因所引 起的噪音可以综合性地称为切风噪音，一般风量风压大的风扇,其切风噪声 也较大。3.异音 风噪听起来只有单纯的风声，而异音则不同，风扇运转时，除风声 外,若还有其它声音发出，即可判断风扇出现了异音。异音可能因轴承内有异物 或变形，以及组装不当而出现碰撞，或电机绕组缠绕不均，造成松脱，都可能产 生异音。风扇的噪音值:通常以音压级(SPL)之倍频带绘出。分贝(dBA)的改变所形成的效应, 如下列征兆所示：3dBA几乎没有感觉5dBA感觉出来lOdBA感觉两倍大声响噪音程度：020dBA很微弱2040dBA 微弱4060dBA 中度6080dBA 大声80100dBA很大声100140dBA震耳欲聋如何达成低噪音：下列五项准则提供风扇使用者最佳方法，以降低噪音至最小：1. 系统阻抗(Systemimpedance)个机壳的入风口与出风口之间范围占全部 系统阻抗的60%至80% ,另外气流愈大，噪音相对愈高。系统阻抗愈高，冷却 所需的气流愈大,因此为了将噪音降至最小，系统阻抗必须减至最低程度。2. 气流扰乱延着气流路径所遇到的阻碍而造成的扰流会产生噪音。因此任何阻 碍，特别在关键的入风口与出风口范围，必须避免，以降低噪音.3. 风扇转速与尺寸由于高转速风扇比低转速风扇产生较大的噪音,因此应尽可 能尝试及选用低转速风扇。而一个尺寸较大、转速较低的风扇，通常比小尺寸、 高转速的风扇，在输送相同风量时安静。4. 温度升高在一个系统内,冷却所需的风量与允许的温升成反比。允许温升稍 微提高，即可大量减少所需的风量。因此，如果对强加之允许温升的限制略微放 松一些，所需风量将可降低，噪音亦可降低。5. 振动有些情形，整个系统的重量很轻，或系统必须按照某种规定方式运作时, 特别建议采用柔软的隔绝器材，以避免风扇振动的传递。6. 电压变动电压变动会影响噪音程度。加到风扇的电压愈高,因转速升高,振 动就愈大，产生的噪音也愈大。7. 设计的考虑构成风扇的每一零件设计，均会影响噪音程度。下列设计的考虑 可达成降低噪音:绕线铁心的尺寸，扇叶与夕卜框的设计及精确的制造与平衡。