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1、细心整理干净室FFU限制系统 摘 要 本文介绍了干净室FFU限制的几种方式，并列举了其优缺点及接受沟通电机的智能化FFU限制系统的功能特点。 The advantages and disadvantages of several FFU control methods and characteristics of intelligent AC motor FFU control system. 1.引言随着经济的开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确定了产品质量，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、试
2、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、自动限制等多方面的技术。衡量这些行业生产环境质量的主要技术指标有温度、湿度、干净度、风量、室内正压等。因此，对生产环境的各个技术指标进展合理的限制，以满足特别生产工艺的要求，成为了此时此刻干净工程的探究热点之一。FFU作为一种净化设备，目前在各种干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，能自己供应动力的干净设备，早在二十世纪六十年头，世界上第一个层流干净室的建立就已经起先出现FFU的应用了。2.FFU限制方式现状目前FFU一般接受
3、单相多速沟通电机、三相多速沟通电机和直流电机。电机的供电电压大致有110V、220V、270V、380V四种。其限制方式主要分为以下几种： 多档开关限制 连续速度调整限制 计算机限制 遥控限制下面对以上四种限制方式做一简洁分析与比拟：2.1多档开关限制多档开关限制系统只包括FFU自带的一个调速开关和一个电源开关。由于限制元件为FFU自带，分布在干净室吊顶内的各个位置，工作人员必需在现场通过拨挡开关来调整FFU，限制起来极不便利，而且FFU的风速可调范围有限，仅限于几档。我们曾经做过一个工程，为了克制FFU限制操作不便利的因素，经过电气线路的设计，把全部FFU的多档开关集中起来，放到地面上一个柜
4、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。接受多档开关限制方式优点是限制简洁、本钱低，但存在许多缺陷：比方：能耗大、不能平滑调速、没有反应信号、不能实现灵敏的组群限制等。 2.2连续速度调整限制连续速度调整限制与多档开关限制方式相比，多了一个连续速度调整器，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限制方式还要高。2.3计算机限制计算机限制方式一般接受直流电机，与前面两种方式相比，计算机限制方式具有以下先进的功能： 接受集散型限制方式，能够很便利的实现FFU的集中监测和限制。 可便利的实现FFU的单台、多台及分区限制。 智能化限制系统具有节能功能。
5、可接受可选的遥控方式进展监测和限制。 限制系统预留通信接口，可与上位机或网络进展通讯，从而实现远程通信和管理功能。 限制直流电机的突出优点在于：简洁限制、调速范围较宽。但该限制方式也有一些致命的缺陷： 由于干净厂房不允许FFU电机带有电刷，因此，FFU的电机均接受无刷直流电动机，换相问题那么由电子换相器解决，而电子换相器的寿命短使整限制系统的运用寿命也大大降低。 整套系统造价昂贵。 后期维护费用高。2.4遥控限制方式遥控限制方式作为计算机限制方式的一种补充，可运用遥控器对每台FFU进展限制，与计算机限制方式相辅相成。综上所述：前两种限制方式能耗高、限制不便利；后两种限制方式寿命短、本钱高。那有
6、没有一种限制方式既能做到能耗低、限制便利，又能保证运用寿命、本钱不高呢？有，那就是接受沟通电机的计算机限制方式。沟通电动机同直流电动机相比拟，具有构造简洁、体积小、制造便利、运行牢靠、价格低谦等一系列的优点，由于其不存在换相问题，其运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，调速方式始终被直流调速方式所占据。但随着新型电力电子器件与大规模集成电路的出现和开展，以及新的限制理论不断的出现及应用，沟通限制方式也慢慢开展起来，并将最终取代直流调速系统。在FFU沟通限制方式中，又主要分为两种限制方式：调压限制方式和变频限制方式。所谓调压限制方式，就是通过干脆变更电动机定子电压的大小来调
7、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，电机发热紧要、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，并且在目前的状况下还有一些优点： 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，限制系统造价低。 由于FFU风机负载很轻，在低速时，电机发热不是很紧要。 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。变频限制方式就是通过变更电源频率f的方式来调速电动机的转速，同时，按必需比例调整整电动机的输入电压。变频限制方式具有优异
8、的性能，调速范围大，平滑性较高，调速效率高等。变频一般接受较先进的SPWM限制方式，并接受单片机生成SPWM波形。SPWM变频方式同其它变频方式相比具有以下特点：1构造简洁，限制便利；2输入功率因数高；3系统动态响应快；4输出谐波少。在目前的状况下，与调压方式相比，变频方式也有一些缺点，这主要体此时此刻以下两个方面： 变频方式造价比拟高。为了使变频器的输出谐波尽可能的削减，逆变器的功率开关器件的开关频率要尽可能的高。因此，一般接受GTR、GTO、PMOSFET作为开关器件。上述这些器件本身造价较高。因此，变频限制方式整体造价也比拟高。 运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
9、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运用寿命。即使是最先进的变频器厂商，其变频器寿命也受此限制。随着半导体技术的不断开展，可以预料，一些简洁牢靠、性能优异、价格廉价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，并将最终取代直流调速方式和调压调速方式。 3.FFU智能化限制系统目前，在FFU的应用领域内，其限制系统的应用率还是比拟低的，而且在国际市场上流行的FFU智能化限制系统中，一般只针对配备无刷直流电机的FFU。特别是在全
10、球能源越趋惊惶的今日，限制系统的节能效益越来越被人所重视。每个干净室依据产品的生产工艺，确定相应的风速，同时又不得不考虑能耗问题。而一般的限制系统所能调整的风速范围有限，不能依据具体的要求供应精确的风速，特别是在8小时之外的休息时间，照旧保持较高的风速，这无疑带来了能源上的巨大奢侈。针对这种现状，最近推出了能够数字化调整风速的HH-F系列FFU智能化限制系统。该系统操作简洁，界面友好，特别是可依据干净室的具体风速要求例如0.37m/s,0.28m/s，数字化设定。HH-F系列FFU限制系统是一套集散型限制系统，能够便利的实现现场分散限制和集中统一管理功能。可灵敏限制干净室每台风机的起停和风速，
11、该限制系统利用中继器技术，解决了485驱动实力有限的问题，可限制无限台风机。本限制系统包括以下四局部内容： 现场智能限制器 有线集中限制方式 遥控限制方式 系统综合功能限制系统拓扑图如下列图：3.1现场智能限制模块现场智能限制模块以单片机为核心处理器来实现限制功能。一台智能模块限制一台FFU。现场智能限制模块分为调压模块和变频模块，两种智能限制模块能够实现以下限制功能：1智能模块具有很强的开放性，通过可选的手操器可插拔式可实现现场限制：通过预留的RS485接口可实现远程集中限制和故障诊断与设定：通过可选的遥控组件可插拔式可实现遥控限制。2通过可插拔的手操器能够实现FFU的启停和精确的无级调速，
12、能够显示FFU出口风速值。 3该智能模块使FFU具有节能功能。4具有过载和短路爱惜功能：过载时，提示报警单元报警；短路时，提示报警单元报警并自动切断FFU电源。3.2有线限制方式有线限制方式为可选限制方式，它通过现场智能模块预留的RS485接口来实现。为了满足不同用户的需求我们接受限制盘和触摸屏两种限制方式，限制盘操作简便，但显示不太直观，实现功能有限；触摸屏本钱操作便利，显示画面丰富，功能强大。触摸屏限制方式主要由以下三局部组成：1中心限制单元；2人机界面单元；3报警限制单元。1中心限制单元，接受PLC限制器。能够实现以下限制功能： 与现场智能限制模块接受RS485总线制联结方式，对采集到的
13、现场数据进展分析、处理；实现对现场设备的限制功能。从而实现对现场全部FFU的集中监测和限制。 与报警限制单元进展通讯。 与人机界面单元进展通讯。2人机界面单元，接受触摸屏实现远距离对FFU的监控和调整。能够实现以下限制功能： 能够便利的实现FFU的单台、多台及分区限制。也就是说，能够同时限制随意台数的FFU。 能够实现随意台数FFU的启停和调速功能，调速功能能够实现数字化，即干脆输入预期的风速值如：0.25、0.31等，以到达调速的目的。 能够对随意一台FFU的风速值进展监测。 当有故障FFU报警时，能实时的显示故障FFU。3报警限制单元，接受声光报警装置，通过与中心处理单元的通讯，当有任何一
14、台或多台FFU发生故障时，该限制单元实时发出声光报警，并与人机界面单元进展协作，快速确定故障FFU，确保监控人员刚好处理故障。限制盘限制方式：依据实际系统的须要，中继器有相应数量的485通讯插座，每个插座对应一组FFU限制器。通过限制盘可对每个限制器进展限制。限制功能如下：1对整个干净室某一组风机起停进展限制，可对某一组风机的风速进展统一设置。2对整个干净室的某一台风机起停进展限制，可对某一台风机的风速进展设置。3可对某一组风机数量进展设置。系统规定每组风机数量最多位16台。4对整个干净室的某一台风机运行状态进展查询，如风机的起停状态，风机的运行风速。5短路爱惜功能：当发生短路时，能够自动切断
15、FFU的电源以爱惜设备。3.3遥控限制方式遥控限制方式为可选限制方式。它通过现场智能模块预留接口，通过可插拔的通讯模块来实现遥控限制方式。具体功能由手操器实现，接受一对多的限制方式进展限制。手操器能实现以下限制功能：1能够便利的实现每台FFU的启停和调速功能。调速功能能够实现数字化，即干脆输入预期的风速值，以到达调速的目的。 2能够对每一台FFU的风速值进展监测。3.4系统综合功能限制系统还能够实现如下功能：1沟通调压方式限制系统能够保证正常运用条件下长时间无故障连续运行，正常运用条件下能保证8万小时以上。2整套限制系统布局合理、接线简洁。3在满足干净要求的前提下，可依据实际状况设定风速转速，最大限度降低风机功耗，到达节能目的。4对风机转速进展时序限制，在非工作时间内，自动降低风机转速维持室内干净要求，到达节能目的。4.结论综上所述，不难看出随着高科技产业的飞速开展，大规模应用FFU的干净室也将越来越多。干净室中FFU的集中限制也将是设计人员和业主们必需关注的问题。
