Ventilátorová filtrační jednotka FFU je nezbytným vybavením pro projekty v čistých prostorách. Je také nepostradatelnou filtrační jednotkou pro přívod vzduchu pro bezprašné čisté prostory. Je také nezbytná pro ultra čisté pracovní stoly a čisté kabiny.
S rozvojem ekonomiky a zlepšováním životní úrovně lidí mají lidé stále vyšší požadavky na kvalitu výrobků. FFU určuje kvalitu výrobků na základě výrobní technologie a výrobního prostředí, což nutí výrobce usilovat o lepší výrobní technologie.
Obory, které používají ventilátorové filtrační jednotky FFU, zejména elektronika, farmaceutický průmysl, potravinářství, bioinženýrství, lékařství a laboratoře, mají přísné požadavky na výrobní prostředí. Integruje technologie, stavebnictví, dekorace, zásobování a odvodnění vodou, čištění vzduchu, vytápění, větrání a klimatizaci, automatické řízení a další různé technologie. Mezi hlavní technické ukazatele pro měření kvality výrobního prostředí v těchto odvětvích patří teplota, vlhkost, čistota, objem vzduchu, vnitřní přetlak atd.
Proto se rozumná kontrola různých technických ukazatelů výrobního prostředí s cílem splnit požadavky speciálních výrobních procesů stala jedním z aktuálních výzkumných témat v oblasti inženýrství čistých prostor. Již v 60. letech 20. století byla vyvinuta první laminární čistá místnost na světě. Aplikace FFU se začaly objevovat od jejího založení.
1. Aktuální stav metody kontroly FFU
V současné době FFU obecně používá jednofázové vícerychlostní střídavé motory a jednofázové vícerychlostní EC motory. Pro motor ventilátorové filtrační jednotky FFU existují zhruba 2 napájecí napětí: 110 V a 220 V.
Jeho metody ovládání se dělí hlavně do následujících kategorií:
(1). Ovládání vícestupňovým spínačem
(2). Plynulé nastavení rychlosti
(3). Počítačové řízení
(4). Dálkové ovládání
Následuje jednoduchá analýza a srovnání výše uvedených čtyř metod řízení:
2. Vícerychlostní ovládání přepínačem FFU
Systém řízení s vícestupňovými přepínači obsahuje pouze přepínač regulace rychlosti a vypínač napájení, které jsou součástí FFU. Vzhledem k tomu, že řídicí komponenty jsou dodávány s FFU a jsou rozmístěny na různých místech na stropě čisté místnosti, musí personál nastavovat FFU pomocí přepínače na místě, což je extrémně nepraktické. Navíc je rozsah nastavení rychlosti větru FFU omezen na několik úrovní. Aby se překonaly nevýhody provozu FFU, byly všechny vícestupňové přepínače FFU centralizovány a umístěny ve skříni na zemi, aby se dosáhlo centralizovaného provozu díky návrhu elektrických obvodů. Nicméně bez ohledu na vzhled nebo funkčnost existují omezení. Výhodami použití metody řízení s vícestupňovými přepínači jsou jednoduché ovládání a nízké náklady, ale existuje mnoho nedostatků: například vysoká spotřeba energie, nemožnost plynulého nastavení rychlosti, absence zpětné vazby a nemožnost dosáhnout flexibilního skupinového řízení atd.
3. Plynulá regulace rychlosti
Ve srovnání s metodou řízení vícestupňovým přepínačem má plynulé řízení otáček další plynulý regulátor otáček, který umožňuje plynule nastavit otáčky ventilátoru FFU, ale zároveň snižuje účinnost motoru, což zvyšuje jeho spotřebu energie oproti metodě řízení vícestupňovým přepínačem.
- Ovládání počítačem
Metoda počítačového řízení obecně používá EC motor. Ve srovnání s předchozími dvěma metodami má metoda počítačového řízení následující pokročilé funkce:
(1). Pomocí distribuovaného režimu řízení lze snadno realizovat centralizované monitorování a řízení FFU.
(2). Lze snadno realizovat řízení jedné jednotky, více jednotek a oddílů FFU.
(3). Inteligentní řídicí systém má funkce pro úsporu energie.
(4). Pro monitorování a ovládání lze použít volitelné dálkové ovládání.
(5). Řídicí systém má vyhrazené komunikační rozhraní, které umožňuje komunikaci s hostitelským počítačem nebo sítí pro dosažení funkcí vzdálené komunikace a správy. Mezi vynikající výhody řízení EC motorů patří: snadné ovládání a široký rozsah otáček. Tato metoda řízení má však i některé zásadní nedostatky:
(6). Protože motory FFU nesmí mít v čistých prostorách kartáče, všechny motory FFU používají bezkartáčové EC motory a problém komutace je řešen elektronickými komutátory. Krátká životnost elektronických komutátorů výrazně zkracuje životnost celého řídicího systému.
(7). Celý systém je drahý.
(8). Pozdější náklady na údržbu jsou vysoké.
5. Metoda dálkového ovládání
Jako doplněk k metodě počítačového řízení lze k ovládání každé FFU použít metodu dálkového ovládání, která doplňuje metodu počítačového řízení.
Stručně řečeno: první dvě metody řízení mají vysokou spotřebu energie a jejich ovládání je nepraktické; druhé dvě metody řízení mají krátkou životnost a vysoké náklady. Existuje metoda řízení, která by dosáhla nízké spotřeby energie, pohodlného ovládání, zaručené životnosti a nízkých nákladů? Ano, je to metoda počítačového řízení s využitím střídavého motoru.
Ve srovnání s EC motory mají střídavé motory řadu výhod, jako je jednoduchá konstrukce, malé rozměry, snadná výroba, spolehlivý provoz a nízká cena. Protože nemají problémy s komutací, je jejich životnost mnohem delší než u EC motorů. Po dlouhou dobu byla metoda regulace otáček kvůli špatnému výkonu regulace otáček nahrazena metodou regulace otáček EC. S nástupem a vývojem nových výkonových elektronických zařízení a velkých integrovaných obvodů, jakož i s neustálým vznikem a aplikací nových teorií řízení, se však metody regulace střídavého proudu postupně vyvíjely a nakonec nahradí systémy regulace otáček EC.
Metoda regulace střídavého proudu FFU se dělí hlavně na dvě metody: metodu regulace napětí a metodu regulace s frekvenční převodem. Takzvaná metoda regulace napětí spočívá v úpravě otáček motoru přímou změnou napětí statoru motoru. Nevýhody metody regulace napětí jsou: nízká účinnost při regulaci otáček, silné zahřívání motoru při nízkých otáčkách a úzký rozsah regulace otáček. Nevýhody metody regulace napětí však nejsou u zatížení ventilátoru FFU příliš zřejmé a v současné situaci existují určité výhody:
(1). Schéma regulace otáček je propracované a systém regulace otáček stabilní, což může zajistit bezproblémový nepřetržitý provoz po dlouhou dobu.
(2). Snadná obsluha a nízké náklady na řídicí systém.
(3). Vzhledem k tomu, že zatížení ventilátoru FFU je velmi nízké, není zahřívání motoru při nízkých otáčkách příliš závažné.
(4). Metoda regulace napětí je obzvláště vhodná pro zatížení ventilátoru. Protože křivka zatížení ventilátoru FFU je unikátní tlumící křivkou, může být rozsah regulace otáček velmi široký. Proto bude v budoucnu metoda regulace napětí také hlavní metodou regulace otáček.
Čas zveřejnění: 18. prosince 2023