CN109372785A - 一种确定风扇剩余寿命的方法 - Google Patents

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施鑫淼
随晓宇
吴超
李瑞建
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/008—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种确定风扇剩余寿命的方法，包括如下步骤：S1，得到风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系；S2，把风扇的工作环境温度分成多个温度区间，根据风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系换算温度区间对应的风扇预期寿命L；S3，得到风扇在各个温度区间内的工作时间；S4，根据该风扇寿命与工作环境温度的对应关系把风扇在各温度区间的工作时间换算为额定温度下的工作时间；S5，确定该风扇在额定温度下工作的剩余寿命。本发明使得在风扇剩余寿命到达设定值后及时提醒客户进行风扇的更换，防止风扇的意外故障，避免了可能出现的系统意外停机导致的重大损失。

Description

一种确定风扇剩余寿命的方法
技术领域
本发明涉及风扇，具体涉及风扇剩余寿命确定方法。
背景技术
在工业逆变器系统中，由于外部工作环境恶劣，温度变化大，风扇经常是系统一个寿命薄弱点。当前的技术方法主要用来判断风扇是否已经损坏，但无法实时告知用户风扇还可以运行多长时间，使得风扇故障后无法被及时更换，从而造成不必要的损失。
现有技术也有根据风扇转速确定风扇剩余寿命，但是通常针对风扇的工作温度基本恒定、转速可变的情况，如果环境温度变化较大，而风扇转速不可控制，就无法适用。例如工业型风扇转速是不能控制的。这种情况下风扇的工作条件是转速恒定，但是工作环温范围会非常广，可以从-40度到60度，目前是无法确定风扇的剩余寿命的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种确定风扇剩余寿命的方法，可以实时获得风扇还可以运行多长时间，从而避免因故障风扇的未及时更换导致系统停机所带来的损失。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种确定风扇剩余寿命的方法，包括如下步骤：
S1，得到风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系；
S2，把风扇的工作环境温度分成多个温度区间，根据风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系换算每个温度区间对应的风扇预期寿命L；
S3，得到风扇在各个温度区间内的工作时间；
S4，根据该风扇寿命与工作环境温度的对应关系把风扇在各温度区间的工作时间换算为额定温度下的工作时间；
S5，确定该风扇在额定温度下工作的剩余寿命。
优选的，步骤S1中通过测量风扇轴承附近的温度作为风扇工作环境温度。
优选的，步骤S1中风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系为其中，L表示风扇在工作环境温度为T情况下的寿命，L0表示风扇在额定温度T0下的寿命。
优选的，步骤S2中将温度区间的最高温度作为风扇工作环境温度。
优选的，统计风扇在每个温度区间的工作时间T，并把这个工作时间换算T为额定工作温度下寿命时间T’，每个温度区间对应的额定工作温度下寿命时间T’求和得到当前风扇的已用寿命。
优选的，风扇在额定温度下工作的剩余寿命为
其中：Ls表示额定温度下的剩余寿命，L0表示额定温度下的预期寿命，n表示温度分段的段数，T’表示每个温度区间段换算到额定温度后的工作时长。
优选的，计算得到风扇在额定温度下工作的剩余寿命实时值后进行显示。
优选的，在剩余寿命达到设置值后对用户进行警告提醒，提示用户进行风扇的更换。
优选的，该风扇的转速恒定。
本发明采用的技术方案，主要考虑风扇工作环境温度对风扇寿命的影响，根据风扇寿命与风扇工作环境温度以及额定温度的对应关系，计算风扇在额定温度下工作的剩余寿命。使得系统可以在风扇剩余寿命到达设定值后及时提醒客户进行风扇的更换，防止风扇的意外故障，避免了可能出现的系统意外停机导致的重大损失。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
参考图1所示，一种确定风扇剩余寿命的方法，包括如下步骤：
S1，得到风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系；
S2，把风扇的工作环境温度分成多个温度区间，根据风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系换算每个温度区间对应的风扇预期寿命L；
S3，得到风扇在各个温度区间内的工作时间；
S4，根据该风扇寿命与工作环境温度的对应关系把风扇在各温度区间的工作时间换算为额定温度下的工作时间；
S5，确定该风扇在额定温度下工作的剩余寿命。
本发明根据风扇寿命与风扇工作环境温度以及额定温度的对应关系，计算风扇在额定温度下工作的剩余寿命。使得系统可以在风扇剩余寿命到达设定值后及时提醒客户进行风扇的更换，防止风扇的意外故障，避免了可能出现的系统意外停机导致的重大损失。因为在不同温度下的风扇的预期寿命是不同的，所以不同温度下风扇的剩余寿命也是不同的，又因为一般机器工作在额定情况下的时间比较多，所以统一到额定温度下。
一般来说，由于风扇本身能自我冷却，电机机身的温升较低且轴承部分润滑油的温升较小，因此可以推断风扇的寿命比一般的电机长。由于轴承的寿命为在保持润滑情况下的理论值，所以实际上润滑寿命即可称为风扇的预期寿命，因此，通过测量风扇轴承附近的温度作为风扇工作环境温度。
在额定工作条件下，风扇的预期寿命和工作环境温度的关系可以从风扇供应商那边得到。如果供应商没有提供，因为风扇在额定温度下的寿命作为风扇的设计参数，通常是提供的，因此可以根据风扇在额定温度下的寿命进行计算。例如可以按环境温度降低15℃，寿命增长1倍的理论值进行估算：
其中，L表示风扇在工作温度为T情况下的寿命，L0表示风扇在额定温度T0下的寿命。2/15是风扇的寿命系数，这里2/15具体表示温度降低15℃，寿命增长1倍。本领域技术人员可以理解的是，根据风扇厂商提供的寿命和温度的关系图或者厂商给的寿命温度公式来得到风扇的寿命系数，这里举例的2/15参数是相对比较常见的参数，每个厂商都稍有不同。
风扇工作环境温度是外界条件决定的，而且温度变化是连续的，会有60度，59.9度这种情况，所以本发明把温度进行了分段处理。
例如下表1给出了一款风扇寿命和预期寿命的对照表，该风扇额定工作温度为40度，额定温度下寿命为40000小时，工作温度范围为-25度到70度。
表1风扇寿命和预期寿命对照表
通过对风扇轴承附近进行温升测量来得到实际的工作环境温度以及工作时间。把风扇的工作温度分为多个温度区间来进行统计。比如对表1对应的风扇进行分段统计，把-25度到25度分个一个档，把25度到30度分为一个档，这个档的寿命按30度工作环境温度进行计算，后面5度为一个档，总共分为10个温度区间，并得到每个温度区间对应的风扇预期寿命L。
表2：风扇工作环境温度和预期寿命对照表
然后统计风扇在每一个档位的工作时间T，并把这个时间换算为额定温度下寿命时间T’。换算主要是根据不同温度下的预期寿命来进行换算，参见表3，比如在25度工作时预期寿命是8万小时，在40度的时候为4万小时，那么如果在25度工作了8个小时，换算到40度下面的工作时间＝25度的工作时间*40度下的预期寿命/25度下的预期寿命＝4小时。
表3：风扇实际工作时间换算到额定温度下寿命时间对照表
参照表4：经过换算之后，每一个档的工作时间都被换算为额定环境温度下工作时间。所有工作环境温度下的工作时间换算到额定工作温度下的寿命加起来就得到当前风扇的已用寿命。
表4：风扇工作环境温度下的工作时间换算到额定工作温度对照表
最后，确定该风扇在额定温度下的剩余寿命：
Ls表示额定温度下的剩余寿命，L0表示额定温度下的预期寿命，n表示温度分段的段数，T’表示每个温度区间段换算到额定温度后的工作时间。
计算得到风扇剩余寿命的实时值后，系统可以进行显示，并在剩余寿命达到系统设置值后对用户进行警告提醒，提示客户进行风扇的更换，防止风扇的意外故障，避免了可能出现的系统意外停机导致的重大损失。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (9)

1.一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，得到风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系；
S2，把风扇的工作环境温度分成多个温度区间，根据风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系换算每个温度区间对应的风扇预期寿命L；
S3，得到风扇在各个温度区间内的工作时间；
S4，根据该风扇寿命与工作环境温度的对应关系把风扇在各温度区间的工作时间换算为额定温度下的工作时间；
S5，确定该风扇在额定温度下工作的剩余寿命。
2.根据权利要求1所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：步骤S1中通过测量风扇轴承附近的温度作为风扇工作环境温度。
3.根据权利要求2所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：步骤S1中风扇寿命与风扇工作环境温度的对应关系为其中，L表示风扇在工作环境温度为T情况下的寿命，L0表示风扇在额定温度T0下的寿命。
4.根据权利要求1所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：步骤S2中将温度区间的最高温度作为风扇工作环境温度。
5.根据权利要求4所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：统计风扇在每个温度区间的工作时间T，并把这个工作时间T换算为额定工作温度下寿命时间T’，每个温度区间对应的额定工作温度下寿命时间T’求和得到当前风扇的已用寿命。
6.根据权利要求5述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：风扇在额定温度下工作的剩余寿命为
其中Ls表示额定温度下的剩余寿命，L0表示额定温度下的预期寿命，n表示温度分段的段数，T’表示每个温度区间段换算到额定温度后的工作时长。
7.据权利要求1至6意一项所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：计算得到风扇在额定温度下工作的剩余寿命实时值后进行显示。
8.根据权利要求7述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：在剩余寿命达到设置值后对用户进行警告提醒，提示用户进行风扇的更换。
9.根据权利要求7所述的一种确定风扇剩余寿命的方法，其特征在于：该风扇的转速恒定。
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