La unidad de filtro de ventilador FFU es un equipo necesario para proyectos de salas blancas. También es una unidad de filtro de suministro de aire indispensable para lograr una sala blanca libre de polvo. También es necesaria para bancos de trabajo ultralimpios y cabinas limpias.
Con el desarrollo económico y la mejora de la calidad de vida, las personas tienen exigencias cada vez más altas en cuanto a la calidad de sus productos. FFU determina la calidad de sus productos basándose en la tecnología y el entorno de producción, lo que obliga a los fabricantes a buscar mejores tecnologías de producción.
Los sectores que utilizan unidades de filtro de ventilador FFU, especialmente la electrónica, la farmacéutica, la alimentaria, la bioingeniería, la medicina y los laboratorios, exigen estrictos requisitos para el entorno de producción. Integran tecnología, construcción, decoración, suministro de agua y drenaje, purificación de aire, climatización (HVAC) y aire acondicionado, control automático y otras tecnologías diversas. Los principales indicadores técnicos para medir la calidad del entorno de producción en estas industrias incluyen la temperatura, la humedad, la limpieza, el volumen de aire, la presión positiva interior, etc.
Por lo tanto, el control razonable de diversos indicadores técnicos del entorno de producción para cumplir con los requisitos de procesos de producción especiales se ha convertido en uno de los focos de investigación actuales en la ingeniería de salas blancas. Ya en la década de 1960, se desarrolló la primera sala blanca de flujo laminar del mundo. Desde su creación, han comenzado a surgir aplicaciones de la FFU.
1. Estado actual del método de control de FFU
Actualmente, FFU utiliza generalmente motores de CA monofásicos multivelocidad y motores EC monofásicos multivelocidad. Existen aproximadamente dos voltajes de alimentación para el motor de la unidad de filtro del ventilador FFU: 110 V y 220 V.
Sus métodos de control se dividen principalmente en las siguientes categorías:
(1) Control de interruptor de varias velocidades
(2) Control de ajuste de velocidad continuo
(3) Control por computadora
(4). Control remoto
A continuación se presenta un análisis y comparación simple de los cuatro métodos de control mencionados anteriormente:
2. Control de interruptor de múltiples velocidades FFU
El sistema de control de interruptores multivelocidad solo incluye un interruptor de control de velocidad y un interruptor de encendido, ambos incluidos con la unidad de flujo de aire (FFU). Dado que los componentes de control son proporcionados por la FFU y están distribuidos en varias ubicaciones en el techo de la sala limpia, el personal debe ajustar la FFU mediante el interruptor de cambio en sitio, lo cual resulta extremadamente incómodo de controlar. Además, el rango ajustable de la velocidad del viento de la FFU está limitado a unos pocos niveles. Para superar los factores inconvenientes del funcionamiento del control de la FFU, mediante el diseño de circuitos eléctricos, todos los interruptores multivelocidad de la FFU se centralizaron y se colocaron en un gabinete en el suelo para lograr un funcionamiento centralizado. Sin embargo, independientemente de su apariencia o funcionalidad, existen limitaciones. Las ventajas de usar el método de control de interruptores multivelocidad son su simple control y bajo costo, pero existen muchas desventajas, como el alto consumo de energía, la imposibilidad de ajustar la velocidad suavemente, la ausencia de señal de retroalimentación y la imposibilidad de lograr un control de grupo flexible, etc.
3. Control de ajuste de velocidad continuo
En comparación con el método de control de interruptor de múltiples velocidades, el control de ajuste de velocidad continuo tiene un regulador de velocidad continuo adicional, lo que hace que la velocidad del ventilador FFU sea continuamente ajustable, pero también sacrifica la eficiencia del motor, lo que hace que su consumo de energía sea mayor que el método de control de interruptor de múltiples velocidades.
- Control por computadora
El método de control computacional generalmente utiliza un motor EC. A diferencia de los dos métodos anteriores, este método ofrece las siguientes funciones avanzadas:
(1) Mediante el modo de control distribuido, se puede lograr fácilmente la monitorización y el control centralizados de la FFU.
(2) Se puede realizar fácilmente el control de unidades individuales, unidades múltiples y particiones de FFU.
(3) El sistema de control inteligente tiene funciones de ahorro de energía.
(4) Se puede utilizar un control remoto opcional para supervisión y control.
(5) El sistema de control cuenta con una interfaz de comunicación reservada que permite la comunicación con el ordenador central o la red para lograr funciones de comunicación y gestión remotas. Las ventajas destacadas del control de motores EC son su fácil control y su amplio rango de velocidad. Sin embargo, este método de control también presenta algunas deficiencias importantes:
(6) Dado que los motores FFU no pueden tener escobillas en salas blancas, todos utilizan motores EC sin escobillas, y el problema de conmutación se soluciona con conmutadores electrónicos. La corta vida útil de estos últimos reduce considerablemente la vida útil del sistema de control.
(7) Todo el sistema es caro.
(8) El coste de mantenimiento posterior es elevado.
5. Método de control remoto
Como complemento al método de control por computadora, se puede utilizar el método de control remoto para controlar cada FFU, lo que complementa el método de control por computadora.
En resumen: los dos primeros métodos de control consumen mucha energía y son difíciles de controlar; los dos últimos tienen una vida útil corta y un coste elevado. ¿Existe algún método de control que logre un bajo consumo de energía, un control cómodo, una vida útil garantizada y un coste bajo? Sí, ese es el método de control por ordenador que utiliza un motor de CA.
En comparación con los motores EC, los motores de CA presentan una serie de ventajas, como su estructura simple, tamaño compacto, fabricación sencilla, funcionamiento fiable y bajo precio. Al no presentar problemas de conmutación, su vida útil es mucho mayor que la de los motores EC. Durante mucho tiempo, debido a su bajo rendimiento en la regulación de velocidad, el método de regulación de velocidad EC ha sido el preferido. Sin embargo, con la aparición y el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos de potencia y circuitos integrados a gran escala, así como la continua aparición y aplicación de nuevas teorías de control, los métodos de control de CA se han desarrollado gradualmente y eventualmente reemplazarán a los sistemas de control de velocidad EC.
El método de control de CA FFU se divide principalmente en dos: regulación de voltaje y conversión de frecuencia. El método de regulación de voltaje ajusta la velocidad del motor modificando directamente el voltaje del estator. Las desventajas del método de regulación de voltaje son: baja eficiencia durante la regulación de velocidad, calentamiento excesivo del motor a bajas velocidades y un rango de regulación de velocidad estrecho. Sin embargo, las desventajas del método de regulación de voltaje no son evidentes para la carga del ventilador FFU, pero existen algunas ventajas en la situación actual:
(1) El sistema de regulación de velocidad es maduro y estable, lo que garantiza un funcionamiento continuo sin problemas durante mucho tiempo.
(2) Fácil operación y bajo costo del sistema de control.
(3) Dado que la carga del ventilador FFU es muy ligera, el calentamiento del motor no es muy grave a baja velocidad.
(4) El método de regulación de voltaje es especialmente adecuado para la carga del ventilador. Dado que la curva de trabajo del ventilador FFU es una curva de amortiguación única, el rango de regulación de velocidad puede ser muy amplio. Por lo tanto, en el futuro, el método de regulación de voltaje también será un método de regulación de velocidad importante.
Hora de publicación: 18 de diciembre de 2023