Вентиляторний фільтр FFU є необхідним обладнанням для проектів чистих приміщень. Він також є незамінним фільтром подачі повітря для чистих приміщень без пилу. Він також потрібен для надчистих робочих столів та чистих кабін.
З розвитком економіки та підвищенням рівня життя людей, люди мають дедалі вищі вимоги до якості продукції. FFU визначає якість продукції на основі технології виробництва та виробничого середовища, що змушує виробників прагнути до вдосконалення виробничих технологій.
Галузі, що використовують вентиляторні фільтрувальні блоки FFU, особливо електроніка, фармацевтика, харчова промисловість, біоінженерія, медицина та лабораторії, мають суворі вимоги до виробничого середовища. Це охоплює технології, будівництво, оздоблення, водопостачання та водовідведення, очищення повітря, опалення, вентиляцію та кондиціонування повітря, автоматичне керування та інші різноманітні технології. Основними технічними показниками для вимірювання якості виробничого середовища в цих галузях є температура, вологість, чистота, об'єм повітря, позитивний тиск у приміщенні тощо.
Таким чином, розумний контроль різних технічних показників виробничого середовища для задоволення вимог спеціальних виробничих процесів став одним із актуальних напрямків досліджень в галузі інженерії чистих приміщень. Ще в 1960-х роках було розроблено перше у світі чисте приміщення з ламінарним потоком. Застосування FFU почали з'являтися з моменту його створення.
1. Поточний стан методу контролю FFU
Наразі FFU зазвичай використовує однофазні багатошвидкісні двигуни змінного струму та однофазні багатошвидкісні двигуни EC. Існує приблизно 2 напруги живлення для двигуна блоку фільтра вентилятора FFU: 110 В та 220 В.
Методи його контролю в основному поділяються на такі категорії:
(1). Багатошвидкісне керування перемикачем
(2). Безступеневе регулювання швидкості
(3). Комп'ютерне керування
(4). Дистанційне керування
Нижче наведено простий аналіз та порівняння чотирьох вищезазначених методів керування:
2. Багатошвидкісне керування перемикачем FFU
Система керування багатошвидкісним перемикачем включає лише перемикач регулювання швидкості та перемикач живлення, що постачаються разом із FFU. Оскільки компоненти керування надаються FFU та розподілені в різних місцях на стелі чистої кімнати, персонал повинен регулювати FFU за допомогою перемикача на місці, що надзвичайно незручно для керування. Крім того, діапазон регулювання швидкості вітру FFU обмежений кількома рівнями. Щоб подолати незручні фактори роботи керування FFU, завдяки розробці електричних схем усі багатошвидкісні перемикачі FFU були централізовані та розміщені в шафі на землі для досягнення централізованої роботи. Однак, незалежно від зовнішнього вигляду, існують обмеження у функціональності. Перевагами використання методу керування багатошвидкісним перемикачем є просте керування та низька вартість, але є багато недоліків: такі як високе енергоспоживання, неможливість плавного регулювання швидкості, відсутність сигналу зворотного зв'язку та неможливість досягнення гнучкого групового керування тощо.
3. Безступеневе регулювання швидкості
Порівняно з методом керування за допомогою багатошвидкісного перемикача, безступінчасте регулювання швидкості має додатковий безступінчастий регулятор швидкості, що дозволяє плавно регулювати швидкість вентилятора FFU, але це також знижує ефективність двигуна, що призводить до вищого споживання енергії, ніж при методі керування за допомогою багатошвидкісного перемикача.
- Комп'ютерне керування
Комп'ютерний метод керування зазвичай використовує двигун EC. Порівняно з двома попередніми методами, комп'ютерний метод керування має такі розширені функції:
(1). Використовуючи розподілений режим керування, можна легко реалізувати централізований моніторинг та керування FFU.
(2). Можна легко реалізувати керування одним блоком, кількома блоками та розділами FFU.
(3). Інтелектуальна система керування має функції енергозбереження.
(4). Для моніторингу та керування можна використовувати додатковий пульт дистанційного керування.
(5). Система керування має резервований комунікаційний інтерфейс, який може взаємодіяти з головним комп'ютером або мережею для виконання функцій дистанційного зв'язку та керування. Видатними перевагами керування двигунами EC є: легке керування та широкий діапазон швидкостей. Але цей метод керування також має деякі суттєві недоліки:
(6). Оскільки двигуни FFU не можуть мати щітки в чистих приміщеннях, усі двигуни FFU використовують безщіткові двигуни EC, а проблема комутації вирішується електронними комутаторами. Короткий термін служби електронних комутаторів значно скорочує термін служби всієї системи керування.
(7). Уся система є дорогою.
(8). Вартість подальшого обслуговування є високою.
5. Метод дистанційного керування
Як доповнення до методу комп'ютерного керування, для керування кожним FFU може бути використаний метод дистанційного керування, що доповнює метод комп'ютерного керування.
Підсумовуючи: перші два методи керування мають високе енергоспоживання та незручні в керуванні; два останні методи керування мають короткий термін служби та високу вартість. Чи існує метод керування, який може забезпечити низьке енергоспоживання, зручне керування, гарантований термін служби та низьку вартість? Так, це метод комп'ютерного керування з використанням двигуна змінного струму.
Порівняно з ЕС-двигунами, двигуни змінного струму мають низку переваг, таких як проста конструкція, малий розмір, зручне виробництво, надійна експлуатація та низька ціна. Оскільки вони не мають проблем з комутацією, їхній термін служби набагато довший, ніж у ЕС-двигунів. Протягом тривалого часу через низьку ефективність регулювання швидкості, метод регулювання швидкості замінювався ЕС-методом регулювання швидкості. Однак з появою та розвитком нових силових електронних пристроїв та великогабаритних інтегральних схем, а також з постійною появою та застосуванням нових теорій керування, методи керування змінним струмом поступово розвивалися та зрештою замінять ЕС-системи керування швидкістю.
У методі керування змінним струмом FFU (регулювання напругою) його в основному поділяють на два методи керування: метод керування регулюванням напруги та метод керування перетворенням частоти. Так званий метод керування регулюванням напруги полягає в регулюванні швидкості двигуна шляхом безпосередньої зміни напруги статора двигуна. Недоліками методу регулювання напруги є: низька ефективність під час регулювання швидкості, сильний нагрів двигуна на низьких швидкостях та вузький діапазон регулювання швидкості. Однак недоліки методу регулювання напруги не дуже очевидні для навантаження вентилятора FFU, і в сучасних умовах є деякі переваги:
(1). Схема регулювання швидкості є зрілою, а система регулювання швидкості стабільна, що може забезпечити безперебійну роботу протягом тривалого часу.
(2). Проста в експлуатації та низька вартість системи керування.
(3). Оскільки навантаження вентилятора FFU дуже мале, нагрівання двигуна на низькій швидкості не є дуже суттєвим.
(4). Метод регулювання напруги особливо підходить для навантаження вентилятора. Оскільки крива використання вентилятора FFU є унікальною кривою демпфування, діапазон регулювання швидкості може бути дуже широким. Тому в майбутньому метод регулювання напруги також буде основним методом регулювання швидкості.
Час публікації: 18 грудня 2023 р.