風(fēng)扇產(chǎn)生空氣能量與空氣流動的能力即表現(xiàn)在其性能曲線上，性能曲線是靜壓與流量之間的關(guān)系圖，在不同的系統(tǒng)中，由於風(fēng)阻不同，因此會有不同的流量表現(xiàn)

如上圖，在系統(tǒng)A 與B 中，A 的散熱片鰭片較密，因此風(fēng)阻較大，系統(tǒng)阻抗曲線亦較大，風(fēng)扇的實(shí)際流量就較低

B 的散熱片鰭片較疏，因此風(fēng)阻較小，系統(tǒng)阻抗曲線亦較小，風(fēng)扇的實(shí)際流量就較大

因此，當(dāng)在風(fēng)阻較大的使用狀況下，應(yīng)該選用靜壓較大的風(fēng)扇相反的，在風(fēng)阻較小的使用狀況下，應(yīng)該選用流量較大的風(fēng)扇相同尺寸的軸流扇與離心扇相比，軸流扇的靜壓較小、流量較大；而離心扇靜壓較大、流量較小

而在風(fēng)扇設(shè)計時，必須在靜壓與流量之間選擇一個折衷點(diǎn)，而且提升靜壓的效果要優(yōu)先於流量，想要同時提高靜壓與流量，一定會導(dǎo)致耗電量與噪音大幅增加

電能→電磁鐵的磁力→推動扇葉旋轉(zhuǎn)的動能→扇葉旋轉(zhuǎn)帶動空氣流動，對空氣作功，將扇葉旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)為空氣能量。


B.風(fēng)扇性能曲線測試方式

測試風(fēng)扇性能曲線所使用的儀器為風(fēng)洞，風(fēng)洞是利用能量不滅定律，將空氣流動的動能轉(zhuǎn)換為風(fēng)洞內(nèi)部噴嘴兩側(cè)的均勻壓力差，利用補(bǔ)償風(fēng)扇調(diào)整靜壓測試箱的靜壓至欲測試的值，然後就可利用噴嘴兩側(cè)的壓力差計算出流過噴嘴的空氣流速，乘上已知的噴嘴面積之後，即可得到在某一靜壓之下的空氣流量，測試多點(diǎn)之後( 包含靜壓與流量的點(diǎn))，便能畫出風(fēng)扇性能曲線

Q 為流量、P 為壓力、ρ為密度、g 為重力、Z 為高度、V 為速度

能量不滅定律P1/ρ1 + g Z + V1^2/2 = P2/ρ2 + g Z + V2^2/2 空氣能量 = 風(fēng)扇全壓 = 靜壓 + 動壓，Pt = Ps + 1/2ρV^2 Pt 為全壓, Ps 為靜壓, Pe 為動壓依能量不滅定律，空氣能量= 風(fēng)扇全壓 + 空氣位能Ps1 + ρg Z1 + 1/2ρV1^2 = Ps2 + ρg Z2 + 1/2ρV2^2 ( Ps1 – Ps2 ) = △P = 1/2ρ( V1^2 – V2^2 ) + ρg ( Z1 – Z2 ) 設(shè)高度相同, 故Z1 = Z2 , 所以ρg ( Z1 – Z2 ) = 0 又V1A1 = V2A2, 所以V2 = V1 (A1/A2)

△P = 1/2ρ( V1^2 – V2^2 ) = 1/2ρV1^2( 1 – A1^2/A2^2 ) 所以V1 = √(( 2/△P)/ (ρ( 1 – A1^2/A2^2 )))

Q = V1A1 = A1 √(( 2/△P)/ (ρ( 1 – A1^2/A2^2 ))) = √(( 2/△P)/ (ρ( 1/A1^2 – 1/A2^2 ))) 簡化公式為 Q = 4.03√△P x A

C. 無刷直流風(fēng)扇的馬達(dá)原理

無刷直流風(fēng)扇的馬達(dá)是利用非接觸式的位置檢出器(一般是Hall IC)，來進(jìn)行繞線線圈的開關(guān)或轉(zhuǎn)向，以讓轉(zhuǎn)子持續(xù)受力轉(zhuǎn)動

T= 馬達(dá)轉(zhuǎn)矩，F= 馬達(dá)徑向力，I = 電流，Z= 繞線圈數(shù)，D= 馬達(dá)直徑，
L= 磁體長度，P= 磁極對數(shù)，Bg= 每極的磁間隙的磁通密度

依弗萊明左手定則
T = F x D/2 ? ( Z x I x Bg x D x L ) / 2 ~ ( Z x P x I x Bg ) / 2πa

其意義為

馬達(dá)直徑越大，則轉(zhuǎn)矩越大

矽鋼片厚度越厚，極數(shù)越多，則轉(zhuǎn)矩越大

繞線圈數(shù)與矽鋼片片數(shù)越多，則轉(zhuǎn)矩越大

磁條磁力越強(qiáng)、面積越大、厚度越厚，磁間隙越小，則轉(zhuǎn)矩越大

通過線圈的電流越大，則轉(zhuǎn)矩越大

其中馬達(dá)直徑受制於軸徑比 ( 扇葉與馬達(dá)直徑的比值，一般為2/5~3/5 )

矽鋼片厚度與片數(shù)受制於機(jī)構(gòu)高度與制程 ( 矽鋼片厚度一般為0.5 與0.35mm ) 磁條磁力受制於成本 ( 橡膠磁鐵磁力弱而成本低，MQ 磁鐵則磁力強(qiáng)而成本高 ) 磁條尺寸受制於馬達(dá)尺寸與重量 ( 重量過重會降低轉(zhuǎn)速並提高啟動電壓 )

磁間隙受制於磁條尺寸與制程 ( 磁間隙過小容易與矽鋼片產(chǎn)生干涉 )

通過線圈的電流受制於溫升與規(guī)格 ( 大電流會造成線圈溫度過高，一般希望電流越小越好 )

繞線圈數(shù)受制於空間與電流 ( 線圈過大容易產(chǎn)生干涉，線圈過多會降低電流 )

因此在風(fēng)扇設(shè)計時，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)妮S徑比，盡量運(yùn)用所有的機(jī)構(gòu)空間，提高矽鋼片厚度與片數(shù)，並盡可能縮小磁間隙，盡量提高磁條的體積效率

在制程方面，磁條充磁應(yīng)盡量達(dá)到飽和與均勻，並需運(yùn)用所有的繞線空間，選用適當(dāng)?shù)木€徑，用的繞線圈數(shù)配合適當(dāng)小的電流值，以達(dá)到化的條件