一、FFU產品分析
FFU是FAN FILTER UNIT的縮寫，中文稱作“風機過濾器單元”，也就是將風機和過濾器組合在一起構成自身能提供動力的末端凈化設備。FFU具有設計施工簡便，風速調節(jié)靈活，潔凈區(qū)易于變更等特點，已經(jīng)成為工業(yè)潔凈室流行系統(tǒng)形式。目前FFU一般采用單相多速交流電機、三相多速交流電機和直流電機。
二、成本分析
1、FFU配電成本
對于交流電機FFU，其運行電流為1.~2A左右，一組4mm2電纜可以連接8臺FFU，選用20A開關，對于直流電機FFU，其運行電流為0.3A~0.7A；一組4mm2電纜可以連接至少16臺FFU。按照現(xiàn)行國標用線，其平均價格節(jié)約一半；如選用寶勝電纜為例，每臺FFU平均用電纜按8米計算，每米電纜加配電箱、線槽、配件及安裝成本約為20元計，則選用直流FFU配電安裝成本約為9729×8×20≈156萬元，而交流電機配電則需要約300萬左右。因此采用直流FFU初期在配電上可以減少的成本為150萬元。
2、能耗成本對比
直流電機FFU功率為60W~140W，其平均能耗約為100W；交流電機FFU平均功率為160W~360W，其平均能耗約為260W。故直流電機FFU運行所需冷量為交流電機FFU運行所需冷量的45%左右。按其額定功率5%轉化為熱量，故每臺直流FFU可以節(jié)約冷量約為：260×5%－100×5%=0.009kW，9729臺FFU節(jié)約冷氣量約為0.009×9729=87.5 kW，按照1 kW冷氣成本3000元計，則可節(jié)約成本約為：87.5×3000≈26.2萬元。
3、運行成本比較
運行成本是直流電機FFU相對于交流電機FFUzui大優(yōu)勢所在，直流電機FFU功率為60W~140W，其平均能耗約為100W；交流電機FFU平均功率為160W~360W，其平均能耗約為260W。通過對比分析可以看出，每臺直流電機FFU運行1小時可以節(jié)約0.16kWh的電。依據(jù)現(xiàn)行國家工業(yè)用電平均價格0.75元/kWh計，則每年可以節(jié)約的電費為：9729×0.16×24×365×0.75≈1022.7萬元，對與冷量節(jié)約的電費約為：87.5×24×365×0.75≈57萬元。通過以上成本分析可以發(fā)現(xiàn)：采用直流FFU初始投資增加1654萬元，但在配電成本、耗能成本及運行成本方面均低于交流FFU；在直流FFU運行1.5~2年后即可將初始投資收回，其后每年可以為企業(yè)減少大量的成本。
三、控制分析比較
1、FFU控制方式現(xiàn)狀
目前FFU一般采用單相多速交流電機、三相多速交流電機和直流電機。電機的供電電壓大致有110V、220V、270V、380V四種。其控制方式主要分為以下幾種：
（a）多檔開關控制
（b）連續(xù)速度調節(jié)控制
（c）計算機群組控制
（d）遙控控制
2、交流電機FFU控制方式
在FFU交流調速控制方式中，主要分為三種控制方式：多檔開關調速控制、調壓調速控制方式、變頻調速控制方式。
（1）多檔開關控制，就是通過直接改變電動機定子線圈匝數(shù)來調整電動機的轉速?？刂破饔梢粋€調速開關和一個電源開關組成。由于控制元件為FFU自帶，分布在潔凈室吊頂內的各個位置，工作人員必須在現(xiàn)場通過撥擋開關來調節(jié)FFU轉速，控制起來極不方便，而且FFU的風速可調范圍有限，于幾檔。為了克服FFU控制操作不方便的因素，有些項目把所有FFU的多檔開關集中起來，放到地面上一個柜子內，實現(xiàn)集中操作，但無論是從外觀還是功能上都存在其局限性。采用多檔開關控制方式優(yōu)點是控制簡單、成本低，但存在許多缺陷，比如：能耗大、不能平滑調速、沒有反饋信號、不能實現(xiàn)靈活的組群控制等。
（2）調壓控制方式，就是通過直接改變電動機定子電壓的大小來調整電動機的轉速。調壓方式的缺點是：調速時的效率較低，能耗大，低速時，電機發(fā)熱嚴重、調速范圍較窄等。但是，調壓方式對于FFU風機負載來說，其缺陷不是很明顯，并且在目前的情況下還有一些優(yōu)點：調速方案成熟，調速系統(tǒng)穩(wěn)定，能夠保證長時間*連續(xù)運行；操作簡便，控制系統(tǒng)造價低；由于FFU風機負載很輕，在低速時，電機發(fā)熱不是很嚴重；調壓方式特別適合于風機負載，由于FFU風機負載曲線為*的阻尼曲線，因此，調速范圍可以做到很寬。
（3）變頻控制方式，就是通過改變電源頻率的方式來調整電動機的轉速，同時，按一定比例調整電動機的輸入電壓。變頻控制方式具有優(yōu)異的性能，調速范圍大，平滑性較高，調*率高等。變頻一般采用較先進的SPWM控制方式，并采用單片機生成SPWM波形。SPWM變頻方式同其它變頻方式相比具有以下特點：結構簡單，控制方便；輸入功率因數(shù)高；系統(tǒng)動態(tài)響應快；輸出諧波少。在目前的情況下，與調壓方式相比，變頻方式也有一些缺點，這主要體現(xiàn)在以下兩個方面：變頻方式造價比較高。為了使變頻器的輸出諧波盡可能的減少，逆變器的功率開關器件的開關頻率要盡可能的高。因此，一般采用GTR、GTO、PMOSFET作為開關器件。上述這些器件本身造價較高。因此，變頻控制方式整體造價也比較高。使用壽命不如調壓方式長。由于異步電動機屬于感性負載，功率因數(shù)不會等于1.0，故在中間直流環(huán)節(jié)與電動機之間總存在無功功率的交換。由于逆變器中的電力電子開關無法儲能，所以無功能量只能靠直流環(huán)節(jié)中的儲能元件（電容器）來緩沖。電容器的壽命大大限制了變頻器的使用壽命。即使是比較先進的變頻器廠商，其變頻器壽命也受此限制。
3、直流電機FFU控制方式
（1）直流電機一般采用計算機群控方式，計算機群控系統(tǒng)是一種集散型控制系統(tǒng)，能夠方便的實現(xiàn)現(xiàn)場分散控制和集中統(tǒng)一管理功能，為現(xiàn)階段大面積潔凈室FFU較常用的一種控制方式，可靈活控制潔凈室每臺FFU的啟停和風速。
（2）計算機群控方式具有以下先進的功能：
（a）采用集散型控制方式，能夠很方便的實現(xiàn)FFU的集中監(jiān)測和控制。
（b）可方便的實現(xiàn)FFU的單臺、多臺及分區(qū)控制。
（c）智能化控制系統(tǒng)具有節(jié)能功能。
（d）可采用可選的遙控方式進行監(jiān)測和控制。
（e）控制系統(tǒng)預留通信接口，可與上位機或網(wǎng)絡進行通訊，從而實現(xiàn)遠程通信和管理功能。
（f）控制直流電機的突出優(yōu)點在于：容易控制、調速范圍較寬。但直流計算機群控方式也有一些致命的缺陷：由于潔凈廠房不允許FFU電機帶有電刷，因此，F(xiàn)FU的電機均采用無刷直流電動機，換相問題則由電子換相器解決，而電子換相器的壽命短使整控制系統(tǒng)的使用壽命也大大降低。
（a）整套系統(tǒng)造價昂貴。
（b）后期維護費用高。
（3）遙控控制方式遙控控制是將微型風機的開關以及調速命令通過紅外信號或者射頻信號來傳達，以實現(xiàn)對FFU的控制與管理。遙控控制也可根據(jù)需要對其FFU進行單臺控制或者分組控制，但這樣就要求采用不同的遙控器。優(yōu)點：結構簡單、調速穩(wěn)定、控制方便、投資成本較低；缺點：由于廠內有很多控制設備都會產生較強電磁信號，以使FFU的遙控收到干擾，執(zhí)行錯誤的操作。因此采用這類控制方式要視環(huán)境而定，不是所有的廠房都適用。遙控控制方式作為計算機控制方式的一種補充，可使用遙控器對每臺FFU進行控制，與計算機控制方式相輔相成。通過以上對交直流風機控制方式的分析對比，直流電機FFU控制方式容易控制、調速范圍較寬。
結論：綜合上所述：交流FFU運行可靠、價格低廉、使用壽命長，但運行成本高、調速性能不好。直流FFU初始成本高、運行維護成本及使用壽命短，但是運行成本低、節(jié)能、容易控制，調速性能好。