投票 【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步


3樓貓 發佈時間:2025-01-09 11:09:39 作者:金剛ヒカリさん Language

額……老鐵們,我圖吧老撿垃圾的了。最近咱不是在2025年1月1日更新了一期文章【圖吧雜談】談現代互聯網環境的變化 來著嗎,這個原文知乎問題也有收錄。

如何評價最近十年互聯網環境的變化?

當時原文咱提到了現代互聯網已經從田園時代演進到了水軍槓精控制的大抽象時代,在互聯網上很難聽到真實的聲音。

如今回頭看,咱很可能要把這話收回來的:

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第0張

隔壁UP最新更新的一篇文章咱的評論底下的回覆讓咱意識到了其實過去那年頭槓精意義擋之類的也不少。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第1張

比如上面這位,上來就一個高人一等擱這指點上了,結果一問一個不吱聲

再一看發現這位也是老登,只不過14年以後就再不發任何作品了,現在專門在各評論區刷存在:

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第2張

到這咱想起來了,其實過去咱玩電子DIY那年頭這種生物也刷出來過不少,無論13站還是AcFun都有。 只不過後來大部分都不在了(物理)所以咱就給忘了。

到這咱發現這事其實解決很簡單,把話說清楚就完事了:

【圖吧雜談】垃圾佬為何不建議各位購買220V異步電動機風扇?

過去咱雀食講錯過東西,但是就像@畢的二階導 一樣講錯了道歉並更正就完事了

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第3張

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之前這種事咱也不是沒幹過,按標準流程處理就完事了。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第5張

事後也能得到觀眾的諒解,並且一起變得更強的。

這就是之前咱說 @王驍Albert 即使視頻出錯誤了也沒人會說什麼,因為這位你提出來錯誤他是真改,而不是像某些同行一樣試圖捂嘴解決提出問題的人,或者誰敢指正就拉黑誰玩控評之類的,這一點在格局上就已經高到不知道哪去了。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第6張

專門做視頻給人植入錯誤觀念肯定是需要謝罪的,這個沒什麼可說的。

不過咱倒是並不覺得發個評論都要先查上半個小時資料,更像是閒聊,講錯了還要被大佬拉出來批判一番之類的更是沒必要,身體是大佬自己的別把自己再給氣壞了是吧,沒必要和咱這種垃圾佬置氣。

既然大佬想聽專業的那咱就講專業的,所以本期寫個圖文版簡單講講吧。

首先咱也不知道該說啥,因為德力西的這款罩極單相異步電動機雀食幹不過AVC的無刷直流電機。

其實道理也非常簡單,要想理解垃圾佬說的意思甚至不需要懂這些電機背後的原理。

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簡單來說如視頻所示,垃圾佬的德力西220V風扇上電測試之後結果令人大失所望

真就是輸出這點風量都不知道怎麼就需要輸入這麼多W的功率的。

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這個風量完全被垃圾佬平時撿垃圾用的12V0.7A AVC風扇(還可能是假貨)吊打

這個風扇只需要輸入5.8的功率就能輕鬆在風量上吊打前者

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根據電流表的結果來看實際上輸入這個風扇的功率甚至不需要5W

實際電流只有12V 0.4A左右

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結果導致這個風扇風量其實是有點過剩的,要是平時日常使用不需要那麼大的風量的話甚至可以降壓使用,比如輸入個9V 5V之類的都可以用

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實測5V 0.13A就能正常驅動

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這款風扇還有9CM 標稱0.4A的版本,實測在未裝散熱器12V電壓下風扇電流也只有0.2A,實際使用環境下工作電流應該不會超過0.4A問題不大。

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所以在實際使用中後者完全把前者給爆了肯定是沒問題的。畢竟前者要16.99

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後者只需要7塊錢包郵買二送一。

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從實際使用中也不難發現垃圾佬常用的這家的風扇硬件水平上是沒問題的。

所以咱也就懶得查這家的風扇到底是不是AVC正版了,怎麼著難道用盜版它還要我輸入序列號不輸入不給轉嗎。

正常到這各位應該已經聽明白了垃圾佬在說啥了,但是咱還是簡單講講原理向的科普吧:

我們日常使用的絕大多數風扇,學名叫【軸流風機】。除去軸流風機之外,還有貫流、斜流和離心風機。離心風機基本出現在筆記本和一些公版顯卡的渦輪散熱上。

大部分CPU散熱器和機箱的風扇都是軸流風機。

通常原裝風扇尤其指用幾個月一年就異響或者乾脆直接罷工不轉了的這些就是工業垃圾,沒有任何藉口。

這種風扇通常搭配機箱和散熱器出售,而且價錢還不便宜,所以不要買。

即使不幸買了通常給這種垃圾風扇換掉能顯著提升穩定性、壽命、甚至能提升能效降低功耗或者在同樣的耗電下提供更高的性能增強散熱能力。

說到底換把好扇子就能顯著提高各項參數,包括風量和靜壓。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第18張

甚至不需要各位買一些比較高級的風扇比如帶靜葉的那種

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第19張

這種肯定是好東西,但是大量裝備不起。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第20張

這一把比垃圾佬常用的6管散熱器+3風扇都貴,而且它本身轉速也並不高,最大12V0.155A2500轉。

所以從追求性價比的角度來說大批量裝備一些效率高、壽命長、大功率的廉價風扇遠遠比凹一個兩個高端風扇更有用。

目前消費級的電腦風扇主要以低成本、低功率的無刷直流電機(BLDC)為主。少數高端風扇會使用永磁同步電機(PMSM)。

BLDC成本低、效率高,但PMSM可以做得更平穩、噪音更低。

總之現在撿垃圾無論撿哪種風扇,基本都是直流風扇。

但是各位有沒有想過直流風扇從過去的不入流到現在的大量裝備到底發生了什麼

答案就是電機的結構發生了變化。

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過去的有刷直流電機由於電刷和換向器的存在,導致其壽命和效率都不甚理想。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第22張

而無刷直流電機的結構中不存在電刷和換向器,導致其工作壽命非常長,而且由於不存在機械換向的損耗所以效率也更高。

為什麼這麼好的電機直到現在才開始普及?因為電子換向需要控制器,而控制器中涉及數字電路,存在傳感器和功率管等半導體器件,大量生產裝備需要龐大的半導體工業作為支撐。過去在國產半導體工業崛起之前這些技術一直被外國壟斷,所以自然不會像現在這樣便宜到可以大量裝備甚至壞了都不心疼的地步。

這裡如果各位仔細觀察還能注意到無刷電機它的線圈中電流的方向並不是恆定的,這是因為電機的控制器能夠通過自動控制系統適時切換電壓的方向,到了這時候無刷電機的驅動器就已經能夠根據實際需要更靈活地改變電機線圈的電流,實現過去有刷電機無法或者難以實現的功能,比如制動電機,使電機反轉,或鎖住電機,甚至通過超頻提高電機轉速超出額定的轉速,這些都可以實現。

過去如果各位玩過航模就應該知道航模電機的電調甚至能讓電機發出提示音,也是充分利用了無刷電機驅動器的特性實現的功能。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第23張

順帶說下隔壁UP原文提到的變頻電機本質上其實和直流無刷電機的原理已經非常相似了,甚至變頻器的原理就是把輸入的交流電轉成直流電之後再逆變為不同頻率的交流電送給電機等負載,本質上其實後端已經和直流無刷電機大同小異了。

還是那句話,這種先進的電機控制技術需要半導體工業作為支撐,所以過去在國產化之前沒能普及是正常的。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第24張

過去變頻電機普及之前國產電器裡面這種異步電動機才是主流。

但是現在就有點脫離時代了,甚至可以說都不是過時,而是純工業垃圾。

簡單瞭解一下上圖的電機之後相信各位能明白怎麼回事的。

首先咱讀一下上圖的這個銘牌的參數吧:

輸入21W輸出8.5W,這已經不是效率低的問題了,這TM是有一半以上的功率都用來發熱了

咱買的是電動機不是電熱絲

甚至咱可以說很多有刷電機的效率都不比這個低的

連續工作制---S1

電機在恆定載荷下,運動時間足夠達到熱穩定

其他參數不難理解,甚至可以根據電機型號查到手冊:

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第25張

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第26張

罩極異步電動機

罩極感應電動機是一種簡單的單相感應電動機,它是用銅環遮蔽的一個極自啟動的。

罩極式單相異步的結構如圖所示。單相繞組繞在磁極上,在磁極的約⅓部分套一短路銅環。

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第27張

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  【圖吧雜談】從直流風扇說起談國產機電工業的進步-第28張

罩極式單相異步電動機結構簡單,工作可靠,通常不需要電容。但起動轉矩較小,常用於對起動轉矩要求不高的設備中,如風扇、吹風機等。

這種電機的功率感應損耗非常高,功率因數非常低。電機中感應的啟動轉矩非常低。而且它的效率很低。由於這些原因,常見的產品額定功率普遍很低。

所以綜上所述這種電機本質上屬於為了使用方便而犧牲了效率的交流異步電機,即使在交流異步電機裡也算是比較拉的。

各位知道這些之後也就不難發現這玩意為啥實際表現中這麼拉了。這種原始落後的電機在先進的有代差的產品面前完全屬於被降維打擊的狀態。即使是德力西這樣的牌子貨也幹不過隨便一個7塊錢包郵的AVC風扇(據說這種還有可能是小廠生產出來的仿款),後者不僅支持轉速監測還支持PWM調速,換言之如果在電腦散熱系統中安裝這樣的風扇它由於轉速高很容易就能讓整機溫度降低到風扇停轉溫度之下,而且由於風扇質量本身相對較好所以轉速拉起來了也沒有異常噪音只有風噪,因此實際使用中甚至不需要減速線調壓線直接就默認懟機器上用都能比很多垃圾風扇更安靜。

【圖吧雜談】論撿垃圾的工業化思路(談B端產品的降維打擊)

而如今咱作為垃圾佬能買到7塊錢包郵的四線風扇是得感謝無刷直流電機的國產化的,這東西不國產光靠拆機翻新進口貨指定是不夠打到這個價格的。弄不好一個好點的風扇賣個30 50的才是常態。就像國產之前的LED 鋰電 光伏板一樣那是有多貴賣多貴的,而現在這個價格在過去是難以想象的。

咱們能有今天都是靠的國產工業崛起啊,而在這個過程中咱做了什麼就很重要了。

其實作為垃圾佬咱對所謂的“專業人士”居高臨下高人一等的態度是相當不以為意的,既然自己有相關知識卻對知識的普及毫無寸尺之功,還對其他人的科普不屑一顧,動輒嘲笑他人無知卻毫無自知之明,那麼和這種人的交流顯然是無意義的。這種人的存在似乎除了在其他人面前裝13秀下限以外並沒有任何價值,所以咱也建議各位UP不要在乎這種玩意的看法,做好自己別管別人怎麼想的,對得起自己良心就行了。

至少我自己可以說在國產工業的崛起過程中咱自己是盡了一份力的,而且以後也會繼續發光發熱為偉大復興獻上自己的力量的。咱自己可以做到問心無愧。

就這樣,謝謝朋友們!

參考資料:一文看懂有刷電機與無刷電機的工作原理及區別

罩極式異步電動機結構原理


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