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浅谈FFU控制系统一般有哪些特点
点击次数:612 发布时间:2016-03-03

浅谈FFU控制系统一般有哪些特点:FFU控制系统主要由过滤器和风机。
跟着经济的发展和人们生活水平的提高,人们对产品质量的要求也越来越高。而生产技术和生产环境决定了产品质量,这就迫使厂家追求更好的生产技术和更高的生产环境。
特别是电子、制药、食品、生物工程、医疗、实验室等领域对生产环境有着苛刻的要求,它综合了工艺、建筑、装饰、给排水、空气净化、暖通、空调、自动控制等多方面的技术。衡量这些行业生产环境质量的主要技术指标有温度、湿度、洁净度、风量、室内正压等。
因此,对生产环境的各个技术指标进行合理的控制,以满足特殊生产工艺的要求,成为了现在洁净工程的研究热点之一。
1、FFU作为一种净化设备,目前在各种洁净工程中得到广泛应用。
FFU的全称叫Fan Filter Unit“风机过滤单元”,也就是风机和过滤器连接在一起,能自己提供动力的洁净设备,早在二十世纪六十年代,世界上*个层流洁净室的建立就已经开始出现FFU的应用了。
2、FFU控制方式现状
目前FFU一般采用单相多速交流电机、三相多速交流电机和直流电机。电机的供电电压大致有110V、220V、270V、380V四种。

其控制方式主要分为以下几种:
>> 多档开关控制
>> 连续速度调节控制
>> 计算机控制
>> 遥控控制
下面对以上四种控制方式做一简单分析与比较:
3、多档开关控制
多档开关控制系统只包括FFU自带的一个调速开关和一个电源开关。由于控制元件为FFU自带,分布在洁净室吊顶内的各个位置,工作人员必须在现场通过拨挡开关来调节FFU,控制起来极不方便,而且FFU的风速可调范围有限,于几档。

我们曾经做过一个项目,为了克服FFU控制操作不方便的因素,经过电气线路的设计,把所有FFU的多档开关集中起来,放到地面上一个柜子内,实现集中操作,但无论是从外观还是功能上都存在其局限性。采用多档开关控制方式优点是控制简单、成本低,但存在许多缺陷:比如:能耗大、不能平滑调速、没有反馈信号、不能实现灵活的组群控制等。
4、连续速度调节控制
连续速度调节控制与多档开关控制方式相比,多了一个连续速度调节器,使FFU风机转速连续可调,但同时也牺牲了电机效率,使其能耗比多档开关控制方式还要高。
5、计算机控制
计算机控制方式一般采用直流电机,与前面两种方式相比,计算机控制方式具有以下以进的功能:
>> 采用集散型控制方式,能够很方便的实现FFU的集中监测和控制。
>> 可方便的实现FFU的单台、多台及分区控制。
>> 智能化控制系统具有节能功能。
>> 可采用可选的遥控方式进行监测和控制。
>> 控制系统预留通信接口,可与上位机或网络进行通讯,从而实现远程通信和管理功能。
控制直流电机的突出优点在于:容易控制、调速范围较宽。但该控制方式也有一些致命的缺陷:
>> 由于洁净厂房不允许FFU电机带有电刷,因此,FFU的电机均采用无刷直流电动机,换相问题则由电子换相器解决,而电子换相器的寿命短使整控制系统的使用寿命也大大降低。
>>  整套系统造价昂贵。
>> 后期维护费用高。
6、遥控控制方式
遥控控制方式作为计算机控制方式的一种补充,可使用遥控器对每台FFU进行控制,与计算机控制方式相辅相成。
综上所述:前两种控制方式能耗高、控制不方便;后两种控制方式寿命短、成本高。那有没有一种控制方式既能做到能耗低、控制方便,又能保证使用寿命、成本不高呢?有,那就是采用交流电机的计算机控制方式。
交流电动机同直流电动机相比较,具有结构简单、体积小、制造方便、运行可靠、价格低谦等一系列的优点,由于其不存在换相问题,其使用寿命远远超过直流电机。

长期以来由于其调速性能很差,因此,调速方式一直被直流调速方式所占领。但随着新型电力电子器件与大规模集成电路的出现和发展,以及新的控制理论不断的出现及应用,交流控制方式也逐渐发展起来,并将zui终取代直流调速系统。
在FFU交流控制方式中,又主要分为两种控制方式:调压控制方式和变频控制方式。所谓调压控制方式,就是通过直接改变电动机定子电压的大小来调整电动机的转速。调压方式的缺点是:调速时的效率较低,低速时,电机发热严重、调速范围较窄等。但是,调压方式对于FFU风机负载来说,其缺陷不是很明显,并且在目前的情况下还有一些优点:
>> 调速方案成熟,调速系统稳定,能够保证长时间无故障连续运行。
>> 操作简便,控制系统造价低。
>>  由于FFU风机负载很轻,在低速时,电机发热不是很严重。
>> 调压方式特别适合于风机负载,由于FFU风机负责曲线为独特的阻尼曲线,因此,调速范围可以做到很宽。
因此,在今后的一段时期内,调压方式还将是一种主要的调速方式。
变频控制方式就是通过改变电源频率f的方式来调速电动机的转速,同时,按一定比例调整整电动机的输入电压。变频控制方式具有优异的性能,调速范围大,平滑性较高,调*率高等。变频一般采用较先进的SPWM控制方式,并采用单片机生成SPWM波形。SPWM变频方式同其它变频方式相比具有以下特点:

1)结构简单,控制方便;

2)输入功率因数高;

3)系统动态响应快;

4)输出谐波少。在目前的情况下,与调压方式相比,变频方式也有一些缺点,这主要体现在以下两个方面:
>>  变频方式造价比较高。为了使变频器的输出谐波尽可能的减少,逆变器的功率开关器件的开关频率要尽可能的高。因此,一般采用GTR、GTO、PMOSFET作为开关器件。上述这些器件本身造价较高。因此,变频控制方式整体造价也比较高。
>> 使用寿命不如调压方式长。由于异步电动机属于感性负载,功率因数不会等于1.0,故在中间直流环节与电动机之间总存在无功功率的交换。

由于逆变器中的电力电子开关无法储能,所以无功能量只能靠直流环节中的储能元件(电容器)来缓冲。电容器的寿命大大限制了变频器的使用寿命。

即使是的变频器厂商,其变频器寿命也受此限制。
随着半导体技术的不断发展,可以预料,一些简单可靠、性能优异、价格便宜的变频调速系统将不断出现,异步电动机的变频调速方法的应用将日见广泛,并将zui终取代直流调速方式和调压调速方式。
7、FFU智能化控制系统
目前,在FFU的应用领域内,其控制系统的应用率还是比较低的,而且在市场上流行的FFU智能化控制系统中,一般只针对配备无刷直流电机的FFU。特别是在能源越趋紧张的今天,控制系统的节能效益越来越被人所重视。

每个洁净室根据产品的生产工艺,决定相应的风速,同时又不得不考虑能耗问题。而一般的控制系统所能调节的风速范围有限,不能根据具体的要求提供的风速,特别是在8小时之外的休息时间,仍然保持较高的风速,这无疑带来了能源上的巨大浪费。针对这种现状,zui近推出了能够数字化调节风速的HH-F系列FFU智能化控制系统。

该系统操作简单,界面友好,特别是可根据洁净室的具体风速要求(例如0.37m/s,0.28m/s),数字化设定。

FFU广泛应用于洁净室、洁净工作台、洁净生产线、组装式洁净室和局部百级等应用场合。FFU(风机过滤单元)是为洁净室等特定洁净区域提供洁净层流气流的先进净化设备,FFU风机滤网机组可模块化连接使用,FFU由离心风机和HEPA/ULPA过滤器组成,风机从FFU顶部吸入空气,并经初、过滤器过滤,将过滤后的洁净空气在底部垂直方向以层流气流方式送出,作用于工作区域,FFU(风机过滤单元)设计整体灵活,根据设计的规格,FFU (风机过滤单元)可以轻易地配合任何吊顶骨架,以达到洁净等级100,10,1级要求。FFU测试,FFU风机,FFU规格,FFU厂家,FFU风机过滤单元。

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