连续运行设备中散热风扇失效的真实原因

7×24 小时运行工况下散热风扇失效机理分析

在通信、医疗、安检及工业控制等设备中，散热系统往往需要长期连续运行。与间歇性工作的消费级产品不同，连续运行工况会显著放大散热风扇在寿命、稳定性与性能衰减方面的问题。
许多散热风扇的失效并非突然停转，而是以转速下降、噪音上升、温升逐步恶化的方式出现，其根本原因往往被低估或误判。

什么是连续运行工况

连续运行工况通常指设备在以下条件下工作：
7×24 小时不间断运行
年运行时间超过 6,000 小时
设备内部长期处于较高环境温度
风扇长期接近额定转速运行

在此类条件下，风扇不再是“辅助件”，而是决定整机可靠性的关键部件之一。

散热风扇失效往往不是“突然发生”

在工程实践中，散热风扇的失效通常呈现出渐进特征，例如：
转速随运行时间缓慢下降
噪音逐渐增大
启动电流异常
在高温环境下启动失败

这些变化在设备初期并不明显，但会持续影响系统温度裕量，最终触发整机可靠性问题。

连续运行下常见的失效机理

在连续运行设备中，散热风扇的主要失效机理包括：

1.轴承系统性能衰减

长期高温和高转速运行，会加速润滑介质老化，导致轴承摩擦增大，转速下降。

2.电机效率下降

绕组温升和磁性能衰减，会降低电机输出效率，影响风扇在负载工况下的转速保持能力。

3.实际风量持续下降

随着转速衰减和系统阻抗影响叠加，风扇的有效风量会逐步低于设计值。

为什么参数表很难反映真实寿命风险

在选型阶段，工程师通常只能看到：
标称寿命
最大风量
额定转速

但这些参数多基于特定测试条件，并不能完全反映风扇在：
高温
高阻抗
连续运行

工况下的长期表现。

因此，仅凭参数表进行选型，往往会低估连续运行场景中的风险。

 

连续运行设备应如何看待散热风扇选型

在高可靠性设备中，散热风扇的选型应从系统角度出发，重点关注：
高温环境下的转速保持能力
轴承结构在长期运行中的稳定性
实际风道阻抗下的性能衰减趋势

对于这类设备而言，散热风扇并非简单的消耗品，而是影响整机 MTBF 的核心部件之一。

 

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注：文章来自SANYO DENKI（山洋电气）San Ace 散热风扇 中国授权代理｜前海睿德