La unidad de filtro con ventilador FFU es un equipo necesario para proyectos de salas blancas. También es una unidad de filtración de aire indispensable para salas blancas libres de polvo. Además, es necesaria para bancos de trabajo ultra limpios y cabinas blancas.
Con el desarrollo de la economía y la mejora del nivel de vida, las exigencias en cuanto a la calidad de los productos son cada vez mayores. La FFU determina la calidad del producto en función de 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 filtración con ventilador (FFU), especialmente la electrónica, la farmacéutica, la alimentaria, la bioingeniería, la medicina y los laboratorios, tienen requisitos estrictos para el entorno de producción. Este entorno integra tecnología, construcción, decoración, suministro y drenaje de agua, purificación del aire, climatización (HVAC), control automático y otras tecnologías. 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 adecuado 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 temas de investigación más relevantes en la ingeniería de salas limpias. Ya en la década de 1960, se desarrolló la primera sala limpia de flujo laminar del mundo. Desde su creación, han comenzado a surgir aplicaciones de las salas limpias de flujo continuo (FFU).
1. Estado actual del método de control de FFU
Actualmente, las unidades de filtro de ventilador (FFU) suelen utilizar motores de CA monofásicos de varias velocidades y motores EC monofásicos de varias velocidades. Existen aproximadamente dos tensiones de alimentación para el motor de la unidad de filtro de ventilador de la FFU: 110 V y 220 V.
Sus métodos de control se dividen principalmente en las siguientes categorías:
(1). Control de interruptor de velocidad múltiple
(2). Control de ajuste de velocidad continuo
(3). Control informático
(4). Control remoto
A continuación se presenta un análisis y una comparación sencillos de los cuatro métodos de control mencionados anteriormente:
2. Control de interruptor multivelocidad FFU
El sistema de control de interruptor de velocidad múltiple solo incluye un interruptor de control de velocidad y un interruptor de encendido que vienen con la 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 a través del interruptor de turno en el sitio, lo que es extremadamente inconveniente para el control. Además, el rango de ajuste de la velocidad del viento de la FFU es limitado a unos pocos niveles. Para superar los factores inconvenientes de la operación de control de la FFU, mediante el diseño de circuitos eléctricos, todos los interruptores de velocidad múltiple de la FFU se centralizaron y se colocaron en un gabinete en el suelo para lograr una operación centralizada. Sin embargo, existen limitaciones tanto en la apariencia como en la funcionalidad. Las ventajas de usar el método de control de interruptor de velocidad múltiple son el control simple y el bajo costo, pero existen muchos inconvenientes: tales como alto consumo de energía, incapacidad para ajustar la velocidad suavemente, falta de señal de retroalimentación e incapacidad para lograr un control de grupo flexible, etc.
3. Control de ajuste de velocidad continuo
En comparación con el método de control de interruptor de velocidad variable, el control de ajuste de velocidad continuo cuenta con un regulador de velocidad continuo adicional, lo que permite ajustar la velocidad del ventilador FFU de forma continua, pero también sacrifica la eficiencia del motor, lo que hace que su consumo de energía sea mayor que el del método de control de interruptor de velocidad variable.
- Control informático
El método de control por computadora generalmente utiliza un motor EC. En comparación con los dos métodos anteriores, el método de control por computadora tiene las siguientes funciones avanzadas:
(1). Utilizando el modo de control distribuido, se puede realizar fácilmente la monitorización y el control centralizados de FFU.
(2). El control de unidades individuales, unidades múltiples y particiones de FFU se puede realizar fácilmente.
(3). El sistema de control inteligente tiene funciones de ahorro de energía.
(4). Se puede utilizar un control remoto opcional para la monitorización y el control.
(5). El sistema de control cuenta con una interfaz de comunicación reservada que permite la comunicación con la computadora o red principal para lograr funciones de comunicación y gestión remotas. Las ventajas más destacadas del control de motores EC son: facilidad de control y amplio rango de velocidad. Sin embargo, este método de control también presenta algunos inconvenientes graves:
(6). Dado que los motores FFU no pueden tener escobillas en salas limpias, todos los motores FFU utilizan motores EC sin escobillas, y el problema de conmutación se resuelve mediante conmutadores electrónicos. La corta vida útil de los conmutadores electrónicos reduce considerablemente la vida útil de todo el sistema de control.
(7). Todo el sistema es caro.
(8). El costo de mantenimiento posterior es alto.
5. Método de control remoto
Como complemento al método de control por ordenador, se puede utilizar el método de control remoto para controlar cada unidad de campo, lo que complementa el método de control por ordenador.
En resumen: los dos primeros métodos de control tienen un alto consumo de energía y son difíciles de controlar; los dos últimos tienen una vida útil corta y un alto costo. ¿Existe algún método de control que ofrezca bajo consumo de energía, control sencillo, vida útil garantizada y bajo costo? Sí, se trata del método de control computarizado mediante motor de corriente alterna.
En comparación con los motores EC, los motores AC presentan una serie de ventajas, como una estructura simple, tamaño reducido, facilidad de fabricación, funcionamiento fiable y bajo precio. Al no tener problemas de conmutación, su vida útil es mucho mayor que la de los motores EC. Durante mucho tiempo, debido a su deficiente regulación de velocidad, el método de regulación de velocidad de los motores EC ha estado dominado por este. 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 AC se han desarrollado gradualmente y, con el tiempo, reemplazarán a los sistemas de control de velocidad de los motores EC.
En el método de control de CA de FFU, se divide principalmente en dos métodos: control por regulación de voltaje y control por conversión de frecuencia. El método de control por regulación de voltaje ajusta la velocidad del motor modificando directamente el voltaje del estator. Las desventajas de este método son: baja eficiencia durante la regulación de velocidad, sobrecalentamiento del motor a bajas velocidades y un rango de regulación de velocidad limitado. Sin embargo, estas desventajas no son tan evidentes para la carga del ventilador de FFU, y existen algunas ventajas en la situación actual.
(1). El esquema de regulación de velocidad es maduro y el sistema de regulación de velocidad es estable, lo que puede garantizar un funcionamiento continuo sin problemas durante mucho tiempo.
(2). Fácil de operar y bajo costo del sistema de control.
(3). Dado que la carga del ventilador FFU es muy ligera, el calor del motor no es muy grave a baja velocidad.
(4). El método de regulación de voltaje es particularmente adecuado para la carga del ventilador. Dado que la curva de funcionamiento 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 importante de regulación de velocidad.
Fecha de publicación: 18 de diciembre de 2023