A unidade de filtro de ventilador FFU é um equipamento necessário para projetos de salas limpas. É também uma unidade de filtro de suprimento de ar indispensável para salas limpas sem poeira. Também é necessária para bancadas de trabalho ultralimpas e cabines limpas.
Com o desenvolvimento da economia e a melhoria do padrão de vida da população, as exigências quanto à qualidade dos produtos são cada vez maiores. A FFU determina a qualidade do produto com base na tecnologia e no ambiente de produção, o que força os fabricantes a buscarem melhores tecnologias de produção.
Os setores que utilizam unidades de filtro de ventilador FFU, especialmente eletrônicos, farmacêuticos, alimentícios, bioengenharia, médicos e laboratórios, possuem requisitos rigorosos para o ambiente de produção. Integram tecnologia, construção, decoração, abastecimento e drenagem de água, purificação do ar, HVAC e ar condicionado, controle automático e outras diversas tecnologias. Os principais indicadores técnicos para medir a qualidade do ambiente de produção nessas indústrias incluem temperatura, umidade, limpeza, volume de ar, pressão positiva interna, etc.
Portanto, o controle racional de diversos indicadores técnicos do ambiente de produção para atender aos requisitos de processos de produção especiais tornou-se um dos principais focos de pesquisa na engenharia de salas limpas. Já na década de 1960, foi desenvolvida a primeira sala limpa de fluxo laminar do mundo. Aplicações de FFU começaram a surgir desde sua criação.
1. Estado atual do método de controle de FFU
Atualmente, a FFU geralmente utiliza motores CA monofásicos de múltiplas velocidades e motores EC monofásicos de múltiplas velocidades. Existem aproximadamente duas tensões de alimentação para o motor da unidade de filtro do ventilador da FFU: 110 V e 220 V.
Seus métodos de controle são divididos principalmente nas seguintes categorias:
(1). Controle de interruptor multivelocidade
(2). Controle de ajuste de velocidade contínuo
(3). Controle de computador
(4). Controle remoto
A seguir, uma análise e comparação simples dos quatro métodos de controle acima:
2. Controle de interruptor multivelocidade FFU
O sistema de controle de interruptores de múltiplas velocidades inclui apenas um interruptor de controle de velocidade e um interruptor de energia que vêm com o FFU. Como os componentes de controle são fornecidos pelo FFU e estão distribuídos em vários locais no teto da sala limpa, a equipe deve ajustar o FFU através do interruptor de mudança no local, o que é extremamente inconveniente para controlar. Além disso, a faixa ajustável da velocidade do vento do FFU é limitada a alguns níveis. A fim de superar os fatores inconvenientes da operação de controle do FFU, através do projeto de circuitos elétricos, todos os interruptores de múltiplas velocidades do FFU foram centralizados e colocados em um gabinete no solo para obter uma operação centralizada. No entanto, não importa a aparência Ou há limitações na funcionalidade. As vantagens de usar o método de controle de interruptores de múltiplas velocidades são o controle simples e o baixo custo, mas há muitas deficiências: como alto consumo de energia, incapacidade de ajustar a velocidade suavemente, nenhum sinal de feedback e incapacidade de obter um controle de grupo flexível, etc.
3. Controle de ajuste de velocidade contínuo
Comparado com o método de controle de interruptor de múltiplas velocidades, o controle de ajuste de velocidade contínuo tem um regulador de velocidade contínuo adicional, o que torna a velocidade do ventilador FFU continuamente ajustável, mas também sacrifica a eficiência do motor, tornando seu consumo de energia maior do que o método de controle de interruptor de múltiplas velocidades.
- Controle de computador
O método de controle computadorizado geralmente utiliza um motor EC. Comparado aos dois métodos anteriores, o método de controle computadorizado possui as seguintes funções avançadas:
(1). Utilizando o modo de controle distribuído, o monitoramento e o controle centralizados de FFU podem ser facilmente realizados.
(2). O controle de unidade única, unidades múltiplas e partição de FFU pode ser facilmente realizado.
(3). O sistema de controle inteligente possui funções de economia de energia.
(4). O controle remoto opcional pode ser usado para monitoramento e controle.
(5). O sistema de controle possui uma interface de comunicação reservada que pode se comunicar com o computador host ou a rede para realizar funções de comunicação e gerenciamento remotos. As principais vantagens do controle de motores EC são: fácil controle e ampla faixa de velocidade. Mas este método de controle também apresenta algumas falhas fatais:
(6). Como os motores FFU não podem ter escovas em salas limpas, todos os motores FFU utilizam motores EC sem escovas, e o problema de comutação é resolvido por comutadores eletrônicos. A curta vida útil dos comutadores eletrônicos reduz significativamente a vida útil de todo o sistema de controle.
(7). Todo o sistema é caro.
(8). O custo de manutenção posterior é alto.
5. Método de controle remoto
Como um suplemento ao método de controle do computador, o método de controle remoto pode ser usado para controlar cada FFU, o que complementa o método de controle do computador.
Resumindo: os dois primeiros métodos de controle apresentam alto consumo de energia e são inconvenientes de controlar; os dois últimos têm vida útil curta e alto custo. Existe algum método de controle que possa atingir baixo consumo de energia, controle conveniente, vida útil garantida e baixo custo? Sim, esse é o método de controle computadorizado com motor CA.
Comparados aos motores EC, os motores CA apresentam uma série de vantagens, como estrutura simples, tamanho compacto, fabricação conveniente, operação confiável e baixo preço. Por não apresentarem problemas de comutação, sua vida útil é muito maior que a dos motores EC. Por muito tempo, devido ao seu baixo desempenho de regulação de velocidade, o método de regulação de velocidade foi substituído pelo método de regulação de velocidade EC. No entanto, com o surgimento e o desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos de potência e circuitos integrados de larga escala, bem como o surgimento e a aplicação contínuos de novas teorias de controle, os métodos de controle CA têm se desenvolvido gradualmente e, eventualmente, substituirão os sistemas de controle de velocidade EC.
O método de controle CA da FFU é dividido principalmente em dois métodos: método de controle de regulação de tensão e método de controle de conversão de frequência. O chamado método de controle de regulação de tensão consiste em ajustar a velocidade do motor alterando diretamente a tensão do estator do motor. As desvantagens do método de regulação de tensão são: baixa eficiência durante a regulação de velocidade, aquecimento severo do motor em baixas velocidades e faixa estreita de regulação de velocidade. No entanto, as desvantagens do método de regulação de tensão não são muito óbvias para a carga do ventilador da FFU, e existem algumas vantagens na situação atual:
(1). O esquema de regulação de velocidade é maduro e o sistema de regulação de velocidade é estável, o que pode garantir uma operação contínua sem problemas por um longo tempo.
(2). Fácil de operar e baixo custo do sistema de controle.
(3). Como a carga do ventilador FFU é muito leve, o aquecimento do motor não é muito sério em baixa velocidade.
(4). O método de regulação de tensão é particularmente adequado para a carga do ventilador. Como a curva de trabalho do ventilador FFU é uma curva de amortecimento única, a faixa de regulação de velocidade pode ser muito ampla. Portanto, no futuro, o método de regulação de tensão também será um método importante de regulação de velocidade.
Data de publicação: 18 de dezembro de 2023