所以要讓盡量發揮處理器的性能,那么用戶就要盡量將處理器的溫度控制在溫度墻之內。不過或許有人會覺得疑惑:如果高端的360mm冷排水冷散熱器都壓不住處理器的高溫,那么還有什么辦法呢?其實這并不完全正確,大多數廠商的水冷散熱器,附送的風扇無論是RGB還是非RGB的,其實性能都相當有限,如果更換成其他高性能的12CM冷排風扇,往往效果比原配風扇要強得多。
以R7 5800X為例,海盜船的H100i Pro XT水冷散熱器如果采用原配風扇,那么在處理器滿載的時候,溫度會達到90℃的溫度墻;但是如果換成其他冷排風扇的話,處理器溫度則可以壓到85℃左右。所以如果用戶愿意額外再花一筆購買風扇的錢,那么完全可以讓自己的處理器性能更上一層樓,在最高加速頻率上停留更長的時間。
當然,現在不少12CM冷排風扇往往考慮了性能,忽視了噪音,比如用更高的轉速來獲取更好的性能,這對一些用戶而言也是不可取的。在我們看來,一個優秀的冷排風扇噪音至少要在50dBA以下,同時還要有出色的散熱性能才行。這樣可以讓用戶獲得更加處理器性能的同時,還能體驗到安靜的使用環境。
那么下面,我們就推薦市面上5款同時兼顧性能和噪音的優秀12CM冷排風扇,換上這幾種產品,相信用戶享受靜音之余,也能讓自己的水冷散熱器性能進一步得到提升。
大名鼎鼎的貓扇其實不需要太多的介紹。貓頭鷹A12x25這把扇子在全球范圍內都備受發燒友青睞,這把風扇無論是用來吹冷排,還是用來作為機箱風扇,效果都是頂級的。當然估計也沒多少人愿意把這么貴的風扇拿來做機箱風扇。
貓頭鷹A12x25最高轉速在2000RPM左右,其實轉速并不算高,這就導致它的噪音也不會很夸張。在滿速下,這把扇子的噪音也只有43.4dBA左右。它的性能之所以出色,還是和扇葉的設計有關,獨特的印痕加快了外側葉片區域的氣流,這樣效率更高的同時也能降低噪音。
要說這把扇子的缺點,可能除了299元一把的價格有點夸張之外,也就沒什么可吐槽的。至于部分人說不喜歡它的顏色,這就見仁見智了,反正放在機箱內看不到也就無所謂了。
如果說上一代的神扇是大鐮刀的GT2150的話,那么最近兩年我們認為最有潛力成為神扇的,恐怕就要算臺達的AK12-B這把扇子了。臺達本身在工業風扇上都頗具實力,各類暴力扇層出不窮,而AK12-B則是臺達在12CM風扇上,在平衡了性能和靜音之間做出的相對完美的一款產品。
這款風扇的轉速在2500RPM,不過我們實測一般會在2400RPM左右,多段式曲面扇葉的確在強化了性能的同時,也降低了風扇的噪音。這把扇子在滿轉速時噪音也只有47dBA左右,雖然高于貓扇的A12x25,但性能也要略強一些。我們自己用的240mm水冷散熱器就換成了這款,輕松將R7 5800X壓到85℃左右。
這款扇子外形沒有貓扇好看,但好在有黑白兩款可選,而且價格的確更科學,國行售價129元,最低時曾賣到過99元,談不上多便宜,但是和貓扇相比,這價格和性能的確很良心,說是新一代神扇其實并不夸張。個人覺得如果想要找一把性價比很高,同時表現又出色的12CM風扇,那這款可以作為各位發燒友的備選之一。
大鐮刀這個品牌,相信一般的發燒友用戶都應該知道,大鐮刀三款12CM風扇,包括GT1850、GT2150以及GT3000被稱為溫柔臺風,它的性能也就可見一斑了。GT3000雖然性能最好,但是3000ROM的轉速的確噪音顯得過大,所以GT2150也就成為大家喜歡購買的產品了。
性能部分GT2150基本無可挑剔,最高2150RPM的轉速,可以保證較低的噪音,性能也僅僅比臺達AK12-B這樣的產品稍遜一籌,甚至和貓扇不相上下。我們曾經用四把GT2150拿來做顯卡水冷的冷排風扇,5700XT這樣的烤火爐一樣在滿載下被壓到60℃左右,表現可見一斑。
大鐮刀GT這個系列的風扇,說實話都不夠好看,顯得有點工業風,不過好在價格部分不算太夸張,官方價格149元一把,多買還有折扣。如果實在不知道自己的水排適合什么樣的風扇,那閉著眼買大鐮刀GT2150總不會錯,畢竟是上一代神扇。不過這風扇不建議買二手,用久了平衡做得不好,容易有額外的噪音。
很多人喜歡用利民的扇子,這是因為利民的扇子不但性能不錯,相對而言還比較便宜。所以如果是一個比較看重性價比的用戶,那么我們首先會考慮推薦利民的C12這款風扇。簡單來說:性能強、噪音低、價格還便宜……的確是又好又能打的扇子,同時還頗有顏值。
在轉速上,利民C12最高只有1500RPM,所以即使在滿速下,它的噪音也不會高。當然這么低的轉速,利民也不會在扇子上去設計太多花樣,成本也就低下來了。真正讓人意外的是,即使轉速不高,但是利民C12在性能上的確不含糊,不過比大鐮刀GT2150差一點,考慮到它的價格和靜音,這點性能差異完全可以忽視。
這貨目前售價76元,比大鐮刀GT2150的半價,考慮到兩款產品的表現,只能說利民C12的性價比實在是太高了。而且這貨在整體外形設計上感覺也不錯,有點軍事風的味道。如果對價格相對比較敏感的話,那么利民C12應該是最好的選擇。
我們之前推薦的四把扇子,主要都是看重性能和靜音表現,但卻沒一把帶RGB光污染的扇子。這也是沒辦法的事兒,畢竟大多數帶RGB的風扇,性能和噪音表現都很羸弱。不過酷冷至尊的旋渦120 ARGB可能是少有的意外。
這把扇子最大轉速1800RPM,但是風壓的確做得不錯,吹冷排效果很好,噪音也很低,滿轉速下甚至比利民、大鐮刀、臺達等我們推薦的風扇還低一些,當然性能上是要稍弱一些,但是也弱得很有限,表現基本和利民C12在伯仲之間。關鍵是這貨帶了RGB燈效,這一點就很牛X了。畢竟性能和酷冷至尊旋渦120差不多的風扇不少,但要帶RGB燈效就不多了。
這貨價格其實也不貴,89元的價格相信會讓不少人心動。如果不喜歡光污染,那么上面我們推薦的四款風扇隨便選都不會錯;但如果用戶的水冷需要光污染的風扇的話,那么酷冷至尊這款產品毫無疑問的是首選!
這次我們推薦的5款12CM冷排風扇,都是兼顧了靜音和性能的產品,這基本也是目前行業內效果最好的冷排風扇了,通常在這種風扇的加持下,無論是高端的5GHz酷睿處理器,還是AMD的Ryzen 5000處理器,都能在水冷散熱器上達到一個比較讓人滿意的溫度。
至于其他品牌和型號的風扇,當然也有不錯的產品,不過我們覺得這5款風扇已經極具代表性了,而且從299元一把的風扇到76元的風扇,各個價格等級的產品都囊括在此。基本上我們可以說,如果對自己的水冷散熱器不滿意的話,那么換上這五種風扇中的一款,都應該有一個很明顯的散熱性能提升。
內容來源于@什么值得買APP,觀點僅代表作者本人 |作者:燃盡燒絕
創作立場聲明:紅藍隊,為什么這兩個顏色劃分不清楚。不過添加話題時候看到了,自然要AMD,YES!
剛好618的時候自己組了一臺悶罐主機,也發了裝機內容,用的3400G原配的幽靈spire縮水鋁擠散熱器,其實散熱規模也還可以,勉強能在喬思伯C2機箱里面壓住3400G,但是面對噪音過大、溫度墻降頻的問題還是有些頭痛,索性也是為了驗證一下關于風道的猜想,在酷媽京東旗艦店買了一個號稱“性價比很高”的T520下壓散熱器,改善一下溫度和噪音情況,順帶著做了一下這篇的關于機箱風道的實驗。
本篇將按照T520簡要開箱、根據風道設計調整散熱器的順序逐一來說,結論性的測試內容如下:
先說一下,這個散熱器作為下壓式散熱器(65mm以下高度),性價比是不錯的,用了一張9折券到手140多,沒趕上什么慶典活動,大概算是日常價吧,如果去小黃魚收可能會更便宜。
如果你的機箱不是非逼著你使用下壓式散熱器的話,這個就完全沒有性價比了。很多塔式散熱可以選,同價格可以買到利民as120plus,散熱完爆這個下壓式(百元的滴血認親以及酷媽家的t400也同樣比這種下壓式的效果要強)。
我就是這個鏈接買的,單純是方便京東配送。散熱器基本上不會有假,只要無磕損、扣具全就行。
包裝很小巧,比一般4熱管塔式散熱器的包裝更小。包裝上介紹的這款官方名稱是M5,也就是5熱管下壓,自帶LED紅色燈光,有一些像之前介紹過的V8gts的風扇,封閉式機箱不太在乎光污染的事情。
參數端對于各種尺寸給出的還是比較全的,主要的參數需要觀察的有:
① 散熱器高度,根據機箱限高選擇,這個對于小型m-atx機箱和itx機箱的影響很大;
② 風扇的薄厚以及尺寸,對于一些有靜音需求、以及有進一步壓縮散熱器高度要求的用戶(即想換薄扇或貓扇的),可能會關注;
③ 鰭片高度及尺寸,在左下圖的右下角圖示給出了,有一些散熱器標注的不全面,這部分主要是針對于內存條、散熱片、pcie插槽等的兼容性有關,尤其是amd的用戶需要注意(因為只有兩個方向可以選擇,不像intel有4個方向可選),看是否和已有配件(主板的大規模散熱片,內存的馬甲,顯卡的背板)有兼容性問題。
開箱全部配件還是挺簡約的,風扇直接固定在散熱器上了,另外有一些小配件和背板,我還是認為背板是比較重要的選項(之所以沒選axp90的原因),防止這種螺絲固定的散熱器壓彎主板。
給一張背板的特寫,這個方向是直接安裝amd的各種am3、am4主板,如果翻過來則支持intel。
熱管直觸的底座貼膜很新,能看到鋁制的鰭片也都有電鍍非常亮。
帶風扇稱重380g,去掉風扇的話大概是300g左右,作為下壓式散熱器不算輕了,這個對應12cm風扇的散熱規模也不小。
各個角度可以看到穿fin的鰭片很規整,具體多少片有興趣的數一數吧。
散熱器安裝風扇的位置有凸起的在2mm-3mm高度的一個螺絲孔位,因為螺絲長度限制,所以如果需要自行更換風扇需要注意孔位與風扇厚度。
撕掉貼膜可以看到熱管直觸的底座做的還是很平整的,熱管和底座之間的平面略有高差,但是有硅脂影響不大。
以上這幾款都是3400g安裝需要的,am4的扣具,幾款固定螺絲和螺母,以及一小管mastergel pro好像也算是良心硅脂,比酷媽經典的黃金導熱硅脂好一個檔次,大概也要40左右一管,不過這次暫時不用了。
說明書建議不熟悉的看一看,不同主板的安裝有所差異。
前一篇介紹過,這個C2機箱可以使用atx電源,但是相應的問題就是把cpu的散熱空間壓縮的很窄,而且也沒有出風扇,左上圖的電源完全擋住了左下圖的空間。
而且看右上圖可知,通常電源的風扇都是吸風,也就是風會從電源在機箱里吸入,然后通過電源屁股的排風口排出,因此如左下圖的下壓式散熱器,就會造成和電源風扇一起搶風的情況。
amd的這個原裝散熱器雖然是鋁擠散熱器(相比早期的spire銅芯縮水了),但是重量433g很實誠,其實鋁鰭片的散熱規模是足夠的。由于純鋁散熱器密度比銅管小,而且風扇也挺小的,其實可以看出來這個縮水的幽靈spire散熱規模(鋁的規模)是不亞于T520的。
靈魂畫手來了
C2安裝原裝下壓風扇的風道示意圖
如上圖,結合前一篇的話以及上面的一些機箱內部布局,大概能看懂這個風道的情況吧。
底部安裝了一個12cm的進風風扇,用于補充機箱內部的涼空氣;
但是安裝原裝散熱器,或者其他的常規安裝的下壓式散熱器,散熱器的吹風都會吹向主板的位置,也就是向機箱內部吹熱風;
電源的風扇一般都是吸風然后通過背部出氣孔排熱,所以此時和下壓散熱器搶風,電源只會吸一部分底部進來的涼風經過電源之后排出;
cpu散熱器的熱量雖然被吹到機箱內部,但是悶罐設計加上沒有上方或后側的排風扇,所以產生的熱空氣無法有效排出。
3400G在技嘉主板里開了PBO,功率稍微會網上頂一頂,但是AMD的自動降頻機制仍在可以自主保護cpu不會過熱而廢掉。
大概室內溫度25、26左右,待機溫度主板是比較穩定的34附近,經過Aida64的單烤fpu 15分鐘,cpu溫度、主板溫度、以及風扇轉速、功耗等。
比較明顯的在前三分鐘一直在降頻但功耗維持不變,到第4分鐘開始降電壓同時降頻(溫度也隨之下降),基本上第四分鐘之后由于電壓下降之后,溫度下降比較明顯,主頻可以維持在3850-3875左右。
因為上圖的風道示意,散熱器的熱量被吹到主板上和機箱內無法散去,比較明顯的一點就是主板溫度大幅提升,從34度提升到39度。
另外一個缺點就是原裝散熱器的噪音明顯,雖然分貝數體現不出特別大,但是風噪之外有螺旋槳起飛的感覺確實勸退。
基本上烤機距離60cm之外的話音量不算響,但真的是鬧心。
這里的機箱敞開,是指電源不內置(即不壓縮散熱器上方的空間),同時側板不蓋上。
酷媽散熱器還算挺好更換的,主板原裝扣具架拆掉,硅脂記得涂抹(我還是用tf7用刮刀抹膩子)。
把對應的am4扣具安裝在底座上,另外幾個帶雙面膠的橡膠墊圈貼在對應的孔位上。
把扣具對應的螺絲插入孔位對準背部的背板,然后用所給的6邊形轉接件將螺母擰緊即可,不需要大力出奇跡。
這個是敞開式正常安裝的效果,順便放一張這個酷媽t520燈效,紅色燈光還算挺柔和的。通過上面機箱的位置能看到,即便是開放式,主板附近還是可以堆積熱量的。此時為了保證主板后方的面板散熱,測試時已經墊起來了。
同樣,也是前三分鐘稍有降頻,到了第四分鐘之后開始降壓降頻,cpu功耗也產生了梯度下降。
這種敞開式環境下散熱效果和原裝在封閉式相當,只是前一分鐘的cpu溫度上升略慢,但是后勁只比原裝低1度,而且主板溫度反而上升了10度,明顯高于幽靈的情況。
分析原因:
① 銅管直觸的導熱效能優于鋁擠的底座,因此最開始cpu的溫度能夠很快被吸收,cpu溫度上升慢;
② 鋁鰭片的散熱規模二者非常接近,質量上可能幽靈占優,面積上大概率是t520更多,所以在導熱已經達到了瓶頸的時候,二者散熱效果相差不大,后勁的溫度差不多;
③ 因為敞開式上方沒有電源風扇在吸風,所以純靠室內對流的話t520排出的熱量都堆積在機箱主板附近,主板溫度上升明顯。
因為忘了,換完新散熱器之后想起來不想再換回去了,因為同時測試封閉機箱的話也能看出來散熱器之間的差距。
也就是在之前這個的基礎上,把atx電源放回,側蓋關上。因為是正方向裝的風扇,所以風道圖與原裝那個圖相同。
基本上同樣是前三分鐘降頻,到第四分鐘開始明顯掉cpu電壓,同時帶動進一步降頻。
溫度方面,相比同樣方式安裝的原裝散熱器表現更差了很多,在核心電壓以及功耗都差不多的情況下,cpu溫度高約8度,同時主板提升溫度也高了2度。
基本上都是在風扇滿轉速的情況下,在這種悶罐機箱里面(風道設計差)的情況下,t520的散熱效果還不及原裝的幽靈散熱,一方面因為風扇轉速小帶動的風量也可能會小,再者就是散熱規模上幽靈還是更有一些優勢。
但是,畢竟有了電源的風扇做排風,所以主板溫度反而沒有敞開式時候測試的高。
另外,也關注了一下,即便是fpu停止之后的1分鐘,cpu的核心溫度也才降到60。
只用手摸就能明顯感覺到機箱頂部靠近主板的位置、主板背部的機箱蓋板、主板IO擋板都很熱,然后頂部靠近前端電源的位置,以及機箱正臉都有一定的熱的溫度,電源排風口則是涼的。
用iphone測試的噪音情況(我都懷疑可能不準了)和原裝的基本一致,但實際上只有穩定的風噪,而沒有三千轉的螺旋槳聲,實際上用這個t520幾乎感覺和是內的正常噪音差不多融為一體了,不影響任何的工作和娛樂。
因為風扇的進風口是沒有骨架阻隔的,所以反裝風扇要注意扇葉不要與鰭片摩擦,我測試了一下如果直接反裝的話確實會貼在散熱鰭片上。
因此,需要如左上圖的這種硅膠墊,我在之前的一篇各種小配件的文章里面介紹過這個,價格很便宜,硅膠材質的一米也就六七塊,可以很好的起到緩震和隔離作用。
保險起見選擇了黑色的2mm厚度硅膠墊(1mm先不用了)墊在右上圖那四個角的位置,然后風扇反裝。通過右下圖不太清晰但能看清,風扇明顯與散熱器主體有了隔離,不至于扇葉與鰭片剮蹭。
此時測試也還是將電源先外置,烤機fpu結果如下:
對比敞開機箱的正裝,除了初始熱量上升的快之外,其余溫度以及頻率、功耗的變化,和正裝散熱器區別不大,唯一明顯的區別就是主板溫度,只上升了3度,優于上升10度的下壓敞開式。
在應該安裝電源的位置,可以明顯的感覺到烤機的熱量
烤機熱量在散熱器以上20cm左右的位置,可以很明顯的感覺到熱風在吹。
風扇反裝后的風道示意圖
此時的風道情況如上面靈魂畫手所示,散熱器風扇反裝之后,雖然吸風的效率不及吹風,但是可以把散熱器鋁鰭片的熱量吸出一部分送給貼近的電源(之間距離約為15mm);
電源的風扇同樣的吹風方向吸入散熱器的熱風,并且從電源在機箱背部的“屁股”排除熱量;
此時冷空氣到熱空氣的風道形成了,當然缺點就是電源會一直過cpu的熱量。
果然風道有了之后,奇跡就會出現!!!
首先,在前三分鐘幾乎沒有降頻,但是不知道是什么機制還是在第四分鐘的時候開始降核心電壓,同步主頻也降到3900但是一直穩定,cpu溫度也穩定在79度左右,主板溫度更是完全沒有變化(說明熱風一點沒有影響到機箱內的主板)。
反裝風扇一方面是讓散熱更有效率,體現了和正裝的14度左右的差距,而且更好的一點是主頻能夠相對比較穩定、主板也不會受到cpu的溫度影響。
另一則說明這種風道散熱效率高,是在停止fpu30秒之后,cpu核心溫度降到46度,基本上和待機相一致。
借用這個圖來看,除了電源出風口的位置有明顯的熱風之外,其余所有的機箱部位、主板擋板等均為涼爽的,和正裝散熱器風扇的溫度體驗大部分是相反的。
大家也不必過于在意這么熱會不會把電源烤壞了,這熱風的溫度比散熱器要低,基本上50多度的風對于電源里面的組件還是沒啥影響的。
噪音方面,即便是烤機情況下,距離60cm的平均分貝數也比較小,而且機箱上方的噪音也是44分貝低于正裝,主要還是風扇轉速只有900轉是明顯低于1200轉的分貝數的。
導熱材質:幽靈spire是鋁擠底座,導熱效果相比銅略差;而T520有5根熱管直觸,導熱效果是占優的。
散熱規模:幽靈spire原裝散熱器總重量430g明顯高于T520的380g(去掉風扇應該也會高出很多),散熱規模有優勢。
風扇轉速:雖然幽靈的大概8cm或者9cm風扇,但是轉速能到3000,而T520只能到1700,轉速以及風量上還是幽靈更優。
噪音:全部滿轉速的話基本上分貝數差不多,但是T520更容易接受,幽靈真的讓人容易暴躁。
整體散熱水平上即便是號稱150元以下的高性價比酷媽T520,散熱效果也就只和AMD的幽靈spire相近(還有些不如),所以各位如果能承受得了噪聲的話,原裝散熱器真的是不錯的選擇。
小型悶罐機箱,一則處于噪音考慮,二則考慮到積熱問題,適當的調整風扇的配置以及吹風方向,組成一個冷風近、熱風出的風道體系,對于散熱起到的效果很可能優于單純更換性能更好的散熱器(下壓式散熱器效能都那么回事),有這方面困擾的朋友也可以多思考思考如何的著手改裝。
當然我也想到兩點要注意的問題:
① 如果是機箱風扇調整為進風,記得添加防塵網;
② 調整風扇方向的時候,切記在做“吸風”設計時需要通過膠墊墊起風扇防止扇葉剮蹭。
本篇自己的一個機箱小改造,與理論結合的一些測試,就到此了,歡迎各位一起討論。
也希望看到這的朋友能夠給予點贊、三連等支持,是對燃盡編寫各類文章的鼓勵,謝謝各位,下期再會!
扇根據使用、安裝方式的不同可分為臺扇、落地扇、吊頂扇、排氣扇、壁扇等。
常見的落地式、臺式電風扇如圖5-1所示。
圖5-1 常見的落地式、臺式電風扇
一、機械系統
電風扇的機械系統主要由電機、扇葉、網罩、搖頭機構等構成。電機在第1章已作介紹,下面介紹扇葉、網罩、支撐機構、搖頭機構等。
1.扇葉
扇葉是電風扇機械系統最重要的部件之一,它是電機的負載,只有它旋轉后才能加速空氣的流動。
扇葉由葉架、葉片、葉罩構成,如圖5-2所示。葉架多由鋁合金壓鑄而成,它的作用是固定扇葉將其并安裝在電機轉軸上。葉片多采用工程塑料注塑而成或采用1.2mm~1.5mm厚的鋁板分片沖壓而成。葉片與葉架通常鉚合在一起。為了確保扇葉平穩運行,避免產生噪聲和震動,要對鉚合前的扇葉進行稱重分組,要求同組的扇葉的葉片的形狀和質量相同,常見的扇葉有狹掌形、闊掌形、闊刀形三種,如圖5-所示。
2.網罩
為了防止高速旋轉的扇葉與其他物品相碰,影響電風扇工作或損壞扇葉,同時也為了防止旋轉的扇葉傷人,所以需要在扇葉的外面安裝網罩。網罩通常有前后兩部分構成,通常是由1mm~1.5mm的鋼絲點焊在扁鋼絲或圓鋼絲上,制成帶有骨架的輻射形或螺旋形,最后用螺絲釘或鎖緊螺帽將前后兩個網罩固定在一起。為了防止生銹,網罩的表面需要噴塑或鍍鉻。
圖5-2 扇葉的構成
(a)狹掌形
(b)闊掌形
(c)闊刀形
3.搖頭機構
為了擴大送風范圍,改變送風方向,目前的落地式、臺式電風扇設置了搖頭機構。該機構位于電動機的后部,通常由電機驅動。常見的搖頭機構有杠桿離合式和掀撥式兩種。而目前應用最多的是杠桿離合式。
(1)杠桿離合式
杠桿離合式搖頭機構是由減速機構、四連桿機構、控制機構及過載保護機構構成,如圖5-4所示。
圖5-4
(a)整體示意圖
圖5-4
(b)分解示意圖
圖5-4 杠桿離合式搖頭機構構成示意圖
[1]減速機構。如圖5-4(b)所示,減速機構由蝸桿、渦輪、嚙合軸、直齒輪構成。其中,蝸桿是由電機軸的后端制成,它與齒輪箱內的渦輪(斜齒輪)嚙合,構成第一級減速機構。而嚙合軸與直齒輪構成二級減速機構。這樣,通過這兩級減速機構將電機的高轉速降低到搖頭機構能夠使用的低轉速,此時的轉速每分鐘不足10r。
[2]四連桿機構。如圖5-4(b)所示,四連桿機構由直齒輪、曲柄、搖擺連桿、搖擺盤構成。低速旋轉的直齒輪,通過曲柄帶動搖擺連桿做來回的往復運動,從而拉動搖擺盤來回擺動。
[3]控制機構。如圖5-4(b)所示,控制機構由離合器齒輪(上、下齒輪)、控制壓簧、杠桿、鋼絲等構成。鋼絲的一端固定在控制杠桿上,另一端固定在控制旋鈕下面的偏心柱上。
將搖頭控制旋鈕旋至停止位置,偏心柱反向轉動,鋼絲被拉緊,通過控制杠桿使離合器的上、下齒輪分離,同時嚙合軸上的銷子也與離合器上齒內壁的凹槽脫離。此時,雖然渦輪仍然在旋轉,電風扇也不會搖頭。將搖頭控制旋鈕旋至搖頭位置,偏心柱正向轉動,使鋼絲松脫,控制杠桿抬起,在壓縮彈簧的作用下,離合器的上、下齒輪開始嚙合,同時嚙合軸上的銷子嵌入離合器上齒內壁的凹槽內。這樣,當渦輪旋轉后,就可以通過離合器齒輪帶動嚙合軸轉動,最終通過四連桿機構使電風扇搖頭。
[4]過載保護機構。為了防止電風扇在搖頭時受阻或電機異常導致搖頭機構損壞,設置了搖頭過載保護機構。該機構安裝在離合器下齒與渦輪之間。它由彈簧片、鋼珠、離合器下齒輪的U形槽構成,如圖5-5所示。
當電風扇在搖頭過程中意外受阻,因渦輪轉而離合器下齒輪不能轉動,使鋼珠推動彈簧片張開,鋼珠從離合器下齒輪外圓上的U形槽中滾出,隨渦輪一起轉動,每轉半圈兩顆鋼珠就會落回U形槽一下,從而發出周期性的“滴滴”聲,提醒用戶電風扇在搖頭過程中受阻。
(2)按拔式
按拔式搖頭機構主要由減速機構、四連桿機構、控制機構及過載保護機構構成,如圖5-6所示。其中,減速機構、四連桿機構與杠桿離合器式搖頭機構相同,僅搖頭控制和保護機構不同,下面分別對它們進行介紹。
圖5-5 過載保護機構構成示意圖
圖5-6 按拔式搖頭機構構成示意圖
[1]搖頭控制機構。如圖5-6所示,此類搖頭控制機構比杠桿離合器式簡單,該機構的嚙合軸的下端與直齒輪嚙合,上端通過螺絲固定控制按鈕,中間有一段細孔,內有兩顆鋼珠。
按壓搖頭按鈕后,嚙合軸向下移動,使兩顆鋼珠滾入渦輪的兩個U形槽內,讓嚙合軸與渦輪嚙合,電風扇能夠搖頭。當撥出搖頭按鈕后,嚙合軸向上移動,使兩個鋼珠脫離U形槽,嚙合軸與渦輪脫離,電風扇停止搖頭。
[2]過載保護機構。當電風扇在搖頭過程中意外受阻,因渦輪轉而嚙合軸與直齒輪不能轉動,使鋼珠被壓入嚙合軸內,隨渦輪一起轉動,每轉半圈兩顆鋼珠就會彈回U形槽一次,從而發出周期性的“滴滴”聲,提醒用戶電風扇在搖頭過程中受阻。
4.支撐機構
支撐機構不僅將電風扇的機頭(扇頭)與底座連接,而且還裝有電氣系統的元器件。該系統通常由連接頭和底座兩部分構成。
(1)連接頭
如圖5-7所示,連接頭的前端有一個插孔,電風扇的搖擺軸就插在這個孔內,側壁上的頂絲用來鎖緊搖擺軸的。而有的搖擺軸較長,在露出連接頭插孔的一段軸桿上有銷釘孔,將銷釘插入銷釘孔,就可以鎖定搖擺軸。為了保證電風扇能夠靈活擺頭,在扇頭和連接頭間還放置了鋼珠。連接頭的下端通過螺栓固定在底座上。
圖5-7 連接頭外形示意圖
(2)落地扇的支撐機構
落地扇的支撐機構主要由控制盒、立柱和底盤三部分構成,如圖5-8所示。
控制盒多由鋁合金壓鑄而成,它的頂端用來安裝連接頭,底端與升降桿連接,而它的中間部位是矩形電氣盒,用來安裝電氣器件。
立柱包括升降桿和固定桿兩部分。固定桿為空心圓管,內部裝有彈簧,底端用螺釘固定在底盤上。升降桿一端插入固定桿內,另一端連接控制盒。需要調整電風扇的高度時,松開緊固升降桿的螺絲,調整好高度后,再將緊固螺絲擰緊即可。
底盤通常采用鑄鐵壓鑄而成,以免落地扇跌倒,并且為了便于移動,許多落地扇底盤下面安裝了小滾輪(萬向輪)。
(3)臺扇的支撐機構
臺扇的支撐機構和落地扇基本相同,主要由面板、立柱和底板(盤)三部分構成,如圖5-9所示。不過,它的立柱較短,大多是由鋁合金制成的空心體。立柱的下端用螺絲緊固在底座面板上,頂端用來安裝連接頭,內部用來安裝連接導線和搖頭控制鋼絲。
面板也是由鋁合金制成,用來安裝功能操作鍵等。底座通常采用鐵板沖壓而成,以免臺扇跌倒。
圖5-8 落地扇的支撐機構構成示意圖
圖5-9 臺扇的支撐機構構成示意圖
二、調速系統
目前的電風扇都具有多風擋速度調整功能,調速方法主要有電抗器調速、電機繞組抽頭調速、電容分壓調速等多種方法。
1.電抗器調速方式
(1)電抗器的構成
電抗器由線圈、鐵芯、支架、焊片(線圈抽頭)構成,它的實物外形如圖5-10所示。
圖5-10 電抗器實物示意圖
(2)典型調速電路
電抗器調速就是將電抗器串聯在電機繞組回路中,利用電抗器不同的繞組為電機繞組提供不同的供電電壓,電機的轉速與供電電壓高低成正比。典型的電抗器調速電路如圖5-11、圖5-12所示。而它們根據為指示燈供電的繞組工作方式的不同,分為自耦變壓器式和變壓器耦合式兩種。
(a)自耦變壓器式
圖5-11 罩極電機電抗器調速電路
(b)變壓器耦合式
圖5-12 電容運轉電機電抗器調速電路
(a)自耦變壓器式
圖5-12 電容運轉電機電抗器調速電路
(b)變壓器耦合式
圖5-12 電容運轉電機電抗器調速電路
提示 因罩極式電機具有啟動力矩小、運轉噪聲大、效率低等缺點,所以主要應用在300mm小型電風扇內,而其他類型的電風扇多采用電容運轉式電機。
如圖5-11、圖5-12所示,電抗器根據電風扇需要的速度檔位來抽頭,抽頭與調速開關(琴鍵開關)相接,切換開關時,市電電壓通過電抗器不同的抽頭輸入,為電機提供不同的供電電壓,從而實現電機轉速的調整。當開關接通高速端子時,電機繞組得到全部電壓,轉速達到最高;當開關接通低速端子時,電機繞組得到的電壓最低,轉速降到最低。
2.電機繞組抽頭調速方式
(1)構成
為了簡化電路結構、降低成本,許多電風扇采用了電機繞組抽頭的方式進行調速。此類電機的特點是在普通電機的磁極上安裝了一個調速繞組,它與原繞組連接后引出多個抽頭,通過為不同的抽頭供電,就可以實現電機轉速的調整。
提示 實際上,該調速方式的工作原理和電抗器調速原理是一樣的,只不過是供電電壓未通過電抗器的繞組,而是直接加到電機的調速繞組上。
(2)典型調速電路
典型的電機繞組抽頭調速電路如圖5-13、圖5-14所示。其中,電容運轉電機的繞組抽頭調速方法通常有L形和T形兩種。而L形接法又分為L1和L2兩種。
L1形接法主要應用在110V電機上,它的特點是調速繞組與主繞組共同嵌放在同一個槽內,兩者在空間同相位。L2形接法廣泛應用在220V電機上,是目前應用最多的調速電機,它的特點是調速繞組與副繞組共同嵌放在鐵芯的同一個槽內,兩者在空間同相位。
T形接法的特點是調速繞組接在主、副繞組之外,它與主繞組在空間同相位。由于調速時,流過調速繞組的電流始終是電機的總電流,所以需要用較粗的漆包線繞制。
圖5-13 罩極電機繞組抽頭調速電路
3.電容分壓調速方式
將不同容量的電容串聯在電機供電回路中,就可以實現電機轉速的調整。串聯小容量電容時,電機繞組得到的電壓低,電機轉速低;串聯大容量電容時,電機繞組得到的電壓高,電機轉速高。典型的三檔電容調速電路如圖5-15所示。
(a)L1型
圖5-14 電容運轉電機繞組抽頭調速電路
(b)L2型
圖5-14 電容運轉電機繞組抽頭調速電路
(c)T型
圖5-14 電容運轉電機繞組抽頭調速電路
圖5-15 典型三檔電容調速電路
三、典型機械控制型落地式、臺式電風扇故障分析與檢修
機械控制型電風扇又根據有無導風功能分為普通機械控制型和導風機械控制型兩種。
1.普通機械控制型
典型的普通機械控制型電風扇的控制系統采用了定時器和調速開關,如圖5-16所示。
圖5-16 普通機械控制型電風扇電氣原理圖
(1)工作原理
將電源插頭插入220V插座,旋轉定時器進行時間定時后,市電電壓第一路通過電阻限流,使電源指示燈發光,表明該機已有市電電壓輸入;第二路通過調速開關使轉速指示燈發光,表明電風扇電機的轉速;第三路通過調速開關為電機相應轉速的繞組供電,電機繞組在啟動電容的配合下產生磁場,使電機的轉子開始旋轉,帶動扇葉轉動。
同理,若切換調速開關,可改變電機供電端子,實現電機轉速的調整,也就是實現風速的調整。
安全開關也叫跌倒開關,當電風扇直立時,該開關接通,電風扇可以工作;若電風扇跌倒,該開關自動斷開,電風扇不能工作,避免了電風扇損壞,實現跌倒保護。
(2)常見故障檢修
1)電機不轉,指示燈不亮
電機不轉的故障原因一是安全開關、定時器開路;二是電機損壞使熔斷器過流熔斷;三是線路開路。該故障檢修流程如圖5-17所示。
圖5-17 電機不轉、指示燈不亮故障檢修流程
2)電機不轉,電源指示燈亮
電機不轉,指示燈亮的故障原因主要有兩個:一個是調速開關損壞;第二個是電機繞組或其供電異常。該故障檢修流程如圖5-18所示。
3)電機不轉,有“嗡嗡”聲
電機不轉,有嗡嗡聲的故障原因主要有兩個:第一個是啟動電容損壞;第二個是電機異常。該故障檢修流程如圖5-19所示。
提示 電機繞組短路時,通常會發出焦味并且電機的表面溫度較高,甚至燙手。
圖5-18 電機不轉,電源指示燈亮故障檢修流程
圖5-19 電機不轉,有“嗡嗡”聲故障檢修流程
4)電機的轉速慢
電機轉速慢的故障原因主要有兩個:第一個是啟動電容(運轉電容)的容量不足;第二個是電機軸承異常。首先,用手撥的電機的扇葉,若不能靈活轉動,說明電機的軸承等機械系統異常;若轉動靈活,則檢查啟動電容。
2.導風機械控制型
在普通機械控制型電風扇的基礎上加裝導風系統,就變成導風機械控制型電風扇了,如圖5-20所示。
圖5-20 導風機械控制型電風扇電氣原理圖
(1)工作原理
按下導風開關后,市電電壓為導風電機供電,導風電機旋轉,帶動導風扇葉擺動,實現導風控制。
(2)常見故障檢修
此類電風扇故障檢修流程和普通電風扇基本相同,下面僅介紹無導風功能故障的檢修流程,如圖5-21所示。
圖5-21 無導風功能故障檢修流程
一、吊扇
吊扇是一種安裝在室內屋頂的電風扇,常見的吊扇實物如圖5-46所示。
圖5-46 常見的吊扇實物外形示意圖
圖5-46 常見的吊扇實物外形示意圖
圖5-46 常見的吊扇實物外形示意圖
1.構成
吊扇主要由機頭、吊桿、扇葉、膠輪、開口銷等構成,如圖5-47所示。
2.電氣原理
吊扇的電氣系統構成比落地扇簡單得多,典型的吊扇電氣系統主要由電機、啟動電容、調速開關、電抗器構成,如圖5-48所示。
由于該吊扇有5個速度擋位,所以它的5個接點與電抗器的抽頭一一對應,第6個接點懸空。當速度開關接通0點時,電機因沒有市電電壓輸入而停止工作。當速度開關接通1點時,電機繞組得到全部電壓,轉速達到最高;當開關接通5點時,電機繞組得到的電壓最低,轉速降到最低。
圖5-47 吊扇的構成示意圖
圖5-48 典型吊扇的電氣系統
3.常見故障檢修
(1)通電后,吊扇不轉
吊扇不轉的故障原因一是調速開關開路;二是運行電容開路;三是電機損壞。該故障檢修流程如圖5-49所示。
圖5-49 通電后,吊扇不轉故障檢修流程
(2)噪聲大
噪聲大的故障原因主要有三個:第一個是懸吊裝置松動;第二個是扇葉松動;第三個是電機軸承缺油異常。該故障檢修流程如圖5-50所示。
圖5-50 噪聲大故障檢修流程
二、換氣扇
換氣扇也叫排氣扇,它是一種安裝在墻壁孔內或窗戶上的電風扇,常見的換氣扇實物如圖5-51所示。
圖5-51 常見的換氣扇實物外形示意圖
1.構成
換氣扇主要由電機、扇葉、氣道、風罩、框架、膠輪、翻板等構成,如圖5-52所示。
圖5-52 換氣扇的構成示意圖
2.常見故障檢修
換氣扇的常見故障和吊扇基本相同,因換氣扇沒有調速系統,所以檢修更簡單,不再介紹。
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