Die FFU-Lüfterfiltereinheit ist eine notwendige Ausrüstung für Reinraumprojekte. Sie ist auch eine unverzichtbare Luftzufuhrfiltereinheit für staubfreie Reinräume. Sie wird auch für ultrareine Werkbänke und Reinraumkabinen benötigt.
Mit der Entwicklung der Wirtschaft und der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen steigen auch die Anforderungen an die Produktqualität. FFU bestimmt die Produktqualität anhand der Produktionstechnologie und der Produktionsumgebung, was die Hersteller dazu zwingt, bessere Produktionstechnologien einzusetzen.
Die Branchen, in denen FFU-Lüfterfiltereinheiten eingesetzt werden, insbesondere in der Elektronik-, Pharma-, Lebensmittel-, Biotechnik-, Medizin- und Laborbranche, stellen hohe Anforderungen an die Produktionsumgebung. Sie integrieren Technologie, Bau, Dekoration, Wasserversorgung und -entsorgung, Luftreinigung, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, automatische Steuerung und weitere Technologien. Die wichtigsten technischen Indikatoren zur Messung der Qualität der Produktionsumgebung in diesen Branchen sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauberkeit, Luftmenge, Überdruck im Innenbereich usw.
Daher ist die sinnvolle Kontrolle verschiedener technischer Indikatoren der Produktionsumgebung zur Erfüllung der Anforderungen spezieller Produktionsprozesse zu einem der aktuellen Forschungsschwerpunkte in der Reinraumtechnik geworden. Bereits in den 1960er Jahren wurde der weltweit erste Laminar-Flow-Reinraum entwickelt. Seit seiner Einführung finden FFU-Anwendungen Anwendung.
1. Aktueller Stand der FFU-Steuerungsmethode
Derzeit verwendet FFU im Allgemeinen einphasige AC-Motoren mit mehreren Geschwindigkeiten und einphasige EC-Motoren mit mehreren Geschwindigkeiten. Es gibt ungefähr zwei Versorgungsspannungen für den Motor der FFU-Lüfterfiltereinheit: 110 V und 220 V.
Die Kontrollmethoden lassen sich hauptsächlich in die folgenden Kategorien unterteilen:
(1). Mehrgeschwindigkeitsschaltersteuerung
(2). Stufenlose Geschwindigkeitsregelung
(3). Computersteuerung
(4). Fernbedienung
Nachfolgend finden Sie eine einfache Analyse und einen Vergleich der oben genannten vier Kontrollmethoden:
2. FFU-Mehrgangschaltersteuerung
Das Steuerungssystem mit mehrstufigem Schalter umfasst lediglich einen Geschwindigkeitsregler und einen Netzschalter, die mit der FFU geliefert werden. Da die Steuerungskomponenten von der FFU bereitgestellt und an verschiedenen Stellen an der Decke des Reinraums verteilt sind, muss das Personal die FFU vor Ort über den Schaltschalter einstellen, was äußerst umständlich zu steuern ist. Außerdem ist der Einstellbereich der Windgeschwindigkeit der FFU auf wenige Stufen beschränkt. Um diese Unannehmlichkeiten der FFU-Steuerung zu überwinden, wurden durch die Gestaltung der Stromkreise alle mehrstufigen Schalter der FFU zentralisiert und in einem Schrank am Boden untergebracht, um eine zentrale Bedienung zu erreichen. Unabhängig von Aussehen und Funktionalität gibt es jedoch Einschränkungen. Die Vorteile der mehrstufigen Schaltersteuerung liegen in der einfachen Steuerung und den geringen Kosten, es gibt jedoch auch viele Nachteile: hoher Energieverbrauch, keine stufenlose Geschwindigkeitsregelung, kein Feedbacksignal und keine flexible Gruppensteuerung usw.
3. Stufenlose Geschwindigkeitsregelung
Im Vergleich zur Steuerungsmethode mit mehreren Geschwindigkeitsschaltern verfügt die stufenlose Geschwindigkeitsregelung über einen zusätzlichen stufenlosen Geschwindigkeitsregler, mit dem die Geschwindigkeit des FFU-Lüfters kontinuierlich einstellbar ist. Allerdings geht dabei auch die Motoreffizienz verloren, sodass der Energieverbrauch höher ist als bei der Steuerungsmethode mit mehreren Geschwindigkeitsschaltern.
- Computersteuerung
Bei der Computersteuerung wird im Allgemeinen ein EC-Motor verwendet. Im Vergleich zu den beiden vorherigen Methoden verfügt die Computersteuerung über die folgenden erweiterten Funktionen:
(1) Durch die Verwendung des verteilten Steuerungsmodus kann eine zentrale Überwachung und Steuerung der FFU problemlos realisiert werden.
(2) Die Steuerung einzelner Einheiten, mehrerer Einheiten und Partitionen der FFU kann problemlos realisiert werden.
(3). Das intelligente Steuerungssystem verfügt über Energiesparfunktionen.
(4) Zur Überwachung und Steuerung kann eine optionale Fernbedienung verwendet werden.
(5) Das Steuerungssystem verfügt über eine reservierte Kommunikationsschnittstelle, die mit dem Host-Computer oder Netzwerk kommunizieren kann, um Fernkommunikations- und Verwaltungsfunktionen zu ermöglichen. Die herausragenden Vorteile der Steuerung von EC-Motoren sind: einfache Steuerung und großer Drehzahlbereich. Diese Steuerungsmethode weist jedoch auch einige gravierende Nachteile auf:
(6) Da FFU-Motoren in Reinräumen keine Bürsten verwenden dürfen, werden in allen FFU-Motoren bürstenlose EC-Motoren eingesetzt. Das Kommutierungsproblem wird durch elektronische Kommutatoren gelöst. Die kurze Lebensdauer elektronischer Kommutatoren verkürzt die Lebensdauer des gesamten Steuerungssystems erheblich.
(7) Das gesamte System ist teuer.
(8) Die späteren Wartungskosten sind hoch.
5. Fernbedienungsmethode
Als Ergänzung zur Computersteuerungsmethode kann zur Steuerung jeder FFU die Fernbedienungsmethode verwendet werden, die die Computersteuerungsmethode ergänzt.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die ersten beiden Steuerungsmethoden verbrauchen viel Energie und sind unpraktisch zu steuern. Die beiden letztgenannten Steuerungsmethoden haben eine kurze Lebensdauer und sind teuer. Gibt es eine Steuerungsmethode, die niedrigen Energieverbrauch, komfortable Steuerung, garantierte Lebensdauer und niedrige Kosten bietet? Ja, das ist die Computersteuerung mit Wechselstrommotor.
Im Vergleich zu EC-Motoren bieten AC-Motoren eine Reihe von Vorteilen wie einfache Konstruktion, geringe Größe, bequeme Herstellung, zuverlässigen Betrieb und niedrigen Preis. Da sie keine Kommutierungsprobleme aufweisen, ist ihre Lebensdauer deutlich länger als die von EC-Motoren. Aufgrund der schlechten Drehzahlregelung wurde die Drehzahlregelung lange Zeit durch EC-Drehzahlregelungen ersetzt. Mit der Entwicklung neuer Leistungselektronik und hochintegrierter Schaltkreise sowie der kontinuierlichen Entwicklung und Anwendung neuer Regelungstheorien haben sich AC-Regelungsverfahren jedoch schrittweise weiterentwickelt und werden EC-Drehzahlregelungen schließlich ersetzen.
Die FFU-Wechselstromregelung unterscheidet hauptsächlich zwei Regelungsmethoden: die Spannungsregelung und die Frequenzumwandlung. Bei der Spannungsregelung wird die Motordrehzahl durch direkte Änderung der Statorspannung geregelt. Die Nachteile der Spannungsregelung sind: geringer Wirkungsgrad bei der Drehzahlregelung, starke Motorerwärmung bei niedrigen Drehzahlen und ein enger Drehzahlregelbereich. Die Nachteile der Spannungsregelung sind bei der FFU-Lüfterlast jedoch nicht offensichtlich, bieten aber unter den gegebenen Umständen einige Vorteile:
(1). Das Geschwindigkeitsregelungsschema ist ausgereift und das Geschwindigkeitsregelungssystem ist stabil, was einen störungsfreien Dauerbetrieb über lange Zeit gewährleisten kann.
(2). Einfache Bedienung und niedrige Kosten des Steuerungssystems.
(3) Da die Belastung des FFU-Lüfters sehr gering ist, ist die Motorerwärmung bei niedriger Drehzahl nicht sehr stark.
(4) Die Spannungsregelung eignet sich besonders für die Lüfterlast. Da die FFU-Lüfterkennlinie eine einzigartige Dämpfungskurve ist, kann der Drehzahlregelbereich sehr groß sein. Daher wird die Spannungsregelung auch in Zukunft eine wichtige Drehzahlregelungsmethode sein.
Veröffentlichungszeit: 18. Dezember 2023