ปั๊มลมแบบมีสาย เป็นอุปกรณ์บีบอัดก๊าซที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ยานยนต์อุตสาหกรรมการแพทย์และบ้าน ประสิทธิภาพการทำงานของมันส่งผลโดยตรงต่อค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของระบบอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์และประสบการณ์ผู้ใช้ปลายทาง ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนที่หลากหลายอุณหภูมิเป็นตัวแปรภายนอกที่สำคัญส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการส่งผ่านทางกายภาพประสิทธิภาพของระบบพลังงานและความแม่นยำในการควบคุมของปั๊มอากาศ
การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอากาศส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการดูดปั๊ม
ความหนาแน่นของอากาศลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ที่อุณหภูมิห้องความหนาแน่นของอากาศอยู่ที่ประมาณ 1.2 กิโลกรัม/m³ในขณะที่ความหนาแน่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง เมื่อปั๊มอากาศทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงมวลของอากาศที่มีอยู่ในปริมาณหน่วยลดลงส่งผลให้ประสิทธิภาพการบีบอัดลดลง เนื่องจากปริมาณของอากาศที่สูดดมโดยร่างกายปั๊มยังคงไม่เปลี่ยนแปลงด้วยความเร็วเท่ากันความหนาแน่นที่ลดลงหมายความว่ามวลของอากาศสูดดมต่อเวลาลดลงซึ่งนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพการส่งออกโดยตรง
ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นและอากาศมีโมเลกุลต่อปริมาตรต่อหน่วยมากขึ้นซึ่งเป็นทางทฤษฎีที่เอื้อต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัด อย่างไรก็ตามด้วยการเพิ่มขึ้นของความหนืดของอากาศความต้านทานการไหลของอากาศจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะสร้างความต้านทานต่อระบบใบพัดหรือลูกสูบได้มากขึ้นซึ่งส่งผลกระทบต่ออัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงานทางอ้อม ดังนั้นอุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินไปจะมีผลกระทบด้านลบต่อประสิทธิภาพการดูด
ประสิทธิภาพความร้อนของมอเตอร์ถูก จำกัด โดยอุณหภูมิแวดล้อม
แหล่งพลังงานหลักของปั๊มลมแบบมีสายคือระบบมอเตอร์ มอเตอร์เองจะสร้างความร้อนในระหว่างการทำงาน ยิ่งอุณหภูมิโดยรอบสูงเท่าไหร่ก็ยิ่งยากที่จะกระจายความร้อนและยิ่งอุณหภูมิเพิ่มขึ้นของการคดเคี้ยวมากขึ้นเท่านั้น ความต้านทานมอเตอร์มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับอุณหภูมิ สำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุก ๆ 10 ° C ความต้านทานของลวดทองแดงจะเพิ่มขึ้นประมาณ 4%ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการแปลงในปัจจุบันของมอเตอร์โดยตรงทำให้พลังงานอินพุตมากขึ้นจะถูกแปลงเป็นความร้อนมากกว่างานเชิงกล
เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องวัสดุแม่เหล็กในมอเตอร์อาจประสบกับการสูญเสียแม่เหล็กความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กจะลดลงและกำลังเอาต์พุตจะลดลงอีก หากอุณหภูมิแวดล้อมเกินกว่าช่วงที่อนุญาตการออกแบบกลไกการป้องกันความร้อนอาจถูกกระตุ้นด้วยการบังคับให้พลังงานลดลงซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน
ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำแม้ว่าสภาพการกระจายความร้อนของมอเตอร์จะดีขึ้น แต่ระบบหล่อลื่นนั้นง่ายต่อการแข็งตัวและความต้านทานการเคลื่อนไหวของเกียร์เพิ่มขึ้นส่งผลให้กระแสเริ่มต้นเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพการใช้พลังงานเริ่มต้นต่ำ หากไม่ได้เลือกจาระบีอุณหภูมิต่ำการสึกหรอหรือการใช้งานในท้องถิ่นอาจเกิดขึ้นเนื่องจากความล้มเหลวของการหล่อลื่น
ปรากฏการณ์อุณหภูมิดริฟท์ของวงจรควบคุมมีผลต่อประสิทธิภาพการควบคุมระบบ
โดยทั่วไปแล้วปั๊มอากาศแบบใช้สายจะติดตั้งระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการควบคุมความดันการเริ่มต้นและหยุดอัตโนมัติและการจัดการเวลาทำงาน การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะส่งผลกระทบต่อสถานะการทำงานของส่วนประกอบเช่นตัวต้านทานตัวเก็บประจุและ MCU ในวงจรควบคุมส่งผลให้อุณหภูมิล่องลอย
ที่อุณหภูมิสูงความผันผวนของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของส่วนประกอบภายในคอนโทรลเลอร์จะเพิ่มขึ้นและการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าจะไม่เสถียรซึ่งอาจทำให้การอ่านเซ็นเซอร์ที่ไม่ถูกต้องและทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการตัดสินของระบบ ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิอาจชะลอการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่แท้จริงทำให้ปั๊มทำงานได้นานกว่าที่คาดไว้เพิ่มการใช้พลังงานและลดประสิทธิภาพ
ที่อุณหภูมิต่ำความเร็วในการตอบสนองของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จะช้าลงความจุของตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์จะลดลงและการดำเนินการตรรกะเริ่มต้นนั้นล่าช้าหรือล้มเหลวลดประสิทธิภาพการตอบสนองของระบบโดยรวม หากอัลกอริทึมการควบคุมไม่สามารถแก้ไขได้แบบไดนามิกตามความผันผวนของอุณหภูมิมันจะ จำกัด ความสามารถในการควบคุมอัตโนมัติของปั๊มอากาศและทำให้เกิดการเบี่ยงเบนประสิทธิภาพ
แรงเสียดทานและการสูญเสียเพิ่มขึ้นอย่างไม่เชิงเส้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
โครงสร้างของปั๊มอากาศแบบมีสายมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เชิงกลหลายชิ้นเช่นเพลาข้อเหวี่ยง, ลูกสูบ, ซีล, แบริ่ง ฯลฯ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของชิ้นส่วนเหล่านี้จะผันผวนอย่างไม่เชิงเส้นกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิสูงน้ำมันหล่อลื่นจะถูกเจือจางแรงเสียดทานจะลดลงและประสิทธิภาพการทำงานอาจดีขึ้นในระยะแรก อย่างไรก็ตามหากน้ำมันหล่อลื่นระเหยหรือเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูงเกินไปมันจะทำให้เกิดแรงเสียดทานแห้งบนพื้นผิวโลหะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและลดประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ
ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นจะเพิ่มขึ้นหรือเพิ่มความแข็งแกร่งส่งผลให้ความต้านทานเริ่มต้นเพิ่มขึ้นการทำงานของอุปกรณ์ช้าและการใช้พลังงานมอเตอร์เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์เริ่มต้นระยะสั้นระยะเริ่มต้นการสูญเสียพลังงานเชิงกลที่เกิดจากอุณหภูมิต่ำมีความโดดเด่นมากขึ้นและการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพนั้นชัดเจนมากขึ้น
ประสิทธิภาพของระบบพลังงานถูก จำกัด ทางอ้อมโดยความผันผวนของอุณหภูมิ
ปั๊มอากาศแบบมีสายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟภายนอกหรือแหล่งจ่ายไฟยานพาหนะ ความต้านทานภายในของระบบพลังงาน (โดยเฉพาะแบตเตอรี่) จะลดลงที่อุณหภูมิสูงกระแสการส่งออกจะเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพการจัดหาพลังงานดีขึ้นในระยะสั้น อย่างไรก็ตามหากอุณหภูมิสูงยังคงดำเนินต่อไปมันจะเร่งกระบวนการชราภาพทางเคมีของแบตเตอรี่และทำให้ประสิทธิภาพการทำงานในระยะยาวลดลง
ในสภาพแวดล้อมที่เย็นความจุของแบตเตอรี่จะสลายตัวอย่างมีนัยสำคัญและกำลังเอาต์พุตทันทีไม่เพียงพอซึ่งจะทำให้แหล่งจ่ายไฟไม่เพียงพอกับมอเตอร์และสถานะการทำงานที่ไม่แน่นอนการลากประสิทธิภาพของปั๊มอากาศ ความสามารถของระบบพลังงานในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นอีกตัวแปรสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของปั๊มอากาศมีประสิทธิภาพ
การขยายตัวทางความร้อนของโครงสร้างส่งผลกระทบต่อช่องว่างการทำงานและประสิทธิภาพการปิดผนึก
ผลการขยายตัวทางความร้อนของอุณหภูมิบนวัสดุจะเปลี่ยนการออกแบบช่องว่างภายในของปั๊มอากาศ ตัวอย่างเช่นภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงการขยายตัวของชิ้นส่วนโลหะนำไปสู่การลดลงของการกวาดล้างซึ่งสามารถทำให้เกิดการรบกวนระหว่างชิ้นส่วนและแบริ่งได้อย่างง่ายดายและการขยายตัวของเปลือกพลาสติกอาจทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของโครงสร้างภายในส่งผลกระทบต่อความราบรื่นของช่องอากาศ
ในแง่ของชิ้นส่วนปิดผนึกแหวนยางหรือปะเก็นนิ่มลงเนื่องจากอุณหภูมิสูงและก๊าซรั่วซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพการปิดผนึกและอัตราส่วนการบีบอัด อุณหภูมิต่ำจะทำให้วัสดุปิดผนึกหดตัวและแตกส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของอากาศซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพการบีบอัดและความเสถียรของระบบ
