واحد فیلتر فن FFU یک وسیله ضروری برای پروژه‌های اتاق تمیز است. همچنین یک واحد فیلتر تامین هوای ضروری برای اتاق تمیز بدون گرد و غبار است. همچنین برای میزهای کار فوق العاده تمیز و غرفه تمیز مورد نیاز است.
با توسعه اقتصاد و بهبود استانداردهای زندگی مردم، مردم نیازهای بالاتر و بالاتری برای کیفیت محصول دارند. FFU کیفیت محصول را بر اساس فناوری تولید و محیط تولید تعیین می‌کند که تولیدکنندگان را مجبور می‌کند فناوری تولید بهتری را دنبال کنند.
زمینه‌هایی که از واحدهای فیلتر فن FFU استفاده می‌کنند، به ویژه الکترونیک، داروسازی، مواد غذایی، مهندسی زیستی، پزشکی و آزمایشگاه‌ها، الزامات سختگیرانه‌ای برای محیط تولید دارند. این فناوری، ساخت و ساز، دکوراسیون، آبرسانی و زهکشی، تصفیه هوا، HVAC و تهویه مطبوع، کنترل اتوماتیک و سایر فناوری‌های مختلف را در بر می‌گیرد. شاخص‌های فنی اصلی برای اندازه‌گیری کیفیت محیط تولید در این صنایع شامل دما، رطوبت، تمیزی، حجم هوا، فشار مثبت داخلی و غیره است.
بنابراین، کنترل معقول شاخص‌های فنی مختلف محیط تولید برای برآورده کردن الزامات فرآیندهای تولید ویژه، به یکی از نقاط داغ تحقیقاتی فعلی در مهندسی اتاق تمیز تبدیل شده است. در اوایل دهه 1960، اولین اتاق تمیز جریان آرام در جهان توسعه یافت. کاربردهای FFU از زمان تأسیس آن شروع به ظهور کرده است.
۱. وضعیت فعلی روش کنترل FFU
در حال حاضر، FFU عموماً از موتورهای AC تک فاز چند سرعته و موتورهای EC تک فاز چند سرعته استفاده می‌کند. تقریباً دو ولتاژ منبع تغذیه برای موتور واحد فیلتر فن FFU وجود دارد: ۱۱۰ ولت و ۲۲۰ ولت.
روش‌های کنترل آن عمدتاً به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:
(1). کنترل سوئیچ چند سرعته
(2). کنترل تنظیم سرعت بدون پله
(3). کنترل کامپیوتری
(4). کنترل از راه دور
در ادامه، تحلیل و مقایسه‌ی ساده‌ای از چهار روش کنترلی فوق ارائه شده است:
2. کنترل سوئیچ چند سرعته FFU
سیستم کنترل سوئیچ چند سرعته فقط شامل یک سوئیچ کنترل سرعت و یک سوئیچ قدرت است که همراه با FFU ارائه می‌شوند. از آنجایی که اجزای کنترل توسط FFU ارائه می‌شوند و در مکان‌های مختلف سقف اتاق تمیز توزیع شده‌اند، کارکنان باید FFU را از طریق سوئیچ تغییر مکان در محل تنظیم کنند که کنترل آن بسیار ناخوشایند است. علاوه بر این، محدوده قابل تنظیم سرعت باد FFU به چند سطح محدود می‌شود. به منظور غلبه بر عوامل ناخوشایند عملکرد کنترل FFU، از طریق طراحی مدارهای الکتریکی، تمام سوئیچ‌های چند سرعته FFU متمرکز شده و در یک کابینت روی زمین قرار داده شده‌اند تا به عملکرد متمرکز دست یابند. با این حال، صرف نظر از ظاهر یا محدودیت‌هایی در عملکرد، مزایای استفاده از روش کنترل سوئیچ چند سرعته، کنترل ساده و کم هزینه است، اما کاستی‌های زیادی نیز وجود دارد: مانند مصرف انرژی بالا، عدم توانایی در تنظیم هموار سرعت، عدم وجود سیگنال بازخورد و عدم توانایی در دستیابی به کنترل گروهی انعطاف‌پذیر و غیره.
3. کنترل تنظیم سرعت بدون پله
در مقایسه با روش کنترل سوئیچ چند سرعته، کنترل تنظیم سرعت پله‌ای دارای یک تنظیم‌کننده سرعت پله‌ای اضافی است که باعث می‌شود سرعت فن FFU به طور مداوم قابل تنظیم باشد، اما همچنین راندمان موتور را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود مصرف انرژی آن بیشتر از روش کنترل سوئیچ چند سرعته باشد.
- کنترل کامپیوتر
روش کنترل کامپیوتری عموماً از یک موتور EC استفاده می‌کند. در مقایسه با دو روش قبلی، روش کنترل کامپیوتری عملکردهای پیشرفته زیر را دارد:
(1). با استفاده از حالت کنترل توزیع‌شده، نظارت و کنترل متمرکز FFU می‌تواند به راحتی محقق شود.
(2). کنترل واحد واحد، واحدهای چندگانه و پارتیشن FFU به راحتی قابل تحقق است.
(3). سیستم کنترل هوشمند دارای عملکردهای صرفه‌جویی در انرژی است.
(4). کنترل از راه دور اختیاری می‌تواند برای نظارت و کنترل استفاده شود.
(5). سیستم کنترل دارای یک رابط ارتباطی رزرو شده است که می‌تواند با کامپیوتر میزبان یا شبکه ارتباط برقرار کند تا به عملکردهای ارتباطی و مدیریتی از راه دور دست یابد. مزایای برجسته کنترل موتورهای EC عبارتند از: کنترل آسان و محدوده سرعت وسیع. اما این روش کنترل دارای برخی معایب مهلک نیز هست:
(6). از آنجایی که موتورهای FFU مجاز به داشتن جاروبک در اتاق تمیز نیستند، تمام موتورهای FFU از موتورهای EC بدون جاروبک استفاده می‌کنند و مشکل کموتاسیون توسط کموتاتورهای الکترونیکی حل می‌شود. عمر کوتاه کموتاتورهای الکترونیکی باعث می‌شود که عمر مفید کل سیستم کنترل بسیار کاهش یابد.
(7). کل سیستم گران است.
(8). هزینه نگهداری بعدی بالا است.
۵. روش کنترل از راه دور
به عنوان مکمل روش کنترل کامپیوتری، می‌توان از روش کنترل از راه دور برای کنترل هر FFU استفاده کرد که مکمل روش کنترل کامپیوتری است.
خلاصه اینکه: دو روش کنترل اول مصرف انرژی بالایی دارند و کنترل آنها دشوار است؛ دو روش کنترل دوم طول عمر کوتاه و هزینه بالایی دارند. آیا روش کنترلی وجود دارد که بتواند مصرف انرژی کم، کنترل راحت، طول عمر تضمین شده و هزینه کم را به همراه داشته باشد؟ بله، این روش کنترل کامپیوتری با استفاده از موتور AC است.
در مقایسه با موتورهای EC، موتورهای AC دارای مجموعه‌ای از مزایا مانند ساختار ساده، اندازه کوچک، ساخت راحت، عملکرد قابل اعتماد و قیمت پایین هستند. از آنجایی که آنها مشکلات کموتاسیون ندارند، عمر مفید آنها بسیار طولانی‌تر از موتورهای EC است. برای مدت طولانی، به دلیل عملکرد ضعیف تنظیم سرعت، روش تنظیم سرعت توسط روش تنظیم سرعت EC اشغال شده بود. با این حال، با ظهور و توسعه دستگاه‌های جدید الکترونیک قدرت و مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ، و همچنین ظهور و کاربرد مداوم نظریه‌های جدید کنترل، روش‌های کنترل AC به تدریج توسعه یافته و در نهایت جایگزین سیستم‌های کنترل سرعت EC خواهند شد.
در روش کنترل جریان متناوب FFU، عمدتاً به دو روش کنترل تقسیم می‌شود: روش کنترل تنظیم ولتاژ و روش کنترل تبدیل فرکانس. روش کنترل تنظیم ولتاژ، تنظیم سرعت موتور با تغییر مستقیم ولتاژ استاتور موتور است. معایب روش تنظیم ولتاژ عبارتند از: راندمان پایین در هنگام تنظیم سرعت، گرمای شدید موتور در سرعت‌های پایین و محدوده تنظیم سرعت محدود. با این حال، معایب روش تنظیم ولتاژ برای بار فن FFU چندان آشکار نیست و در شرایط فعلی مزایایی نیز دارد:
(1). طرح تنظیم سرعت به بلوغ رسیده و سیستم تنظیم سرعت پایدار است که می‌تواند عملکرد مداوم و بدون مشکل را برای مدت طولانی تضمین کند.
(2). کارکرد آسان و هزینه کم سیستم کنترل.
(3). از آنجایی که بار فن FFU بسیار سبک است، گرمای موتور در سرعت پایین خیلی جدی نیست.
(4). روش تنظیم ولتاژ به ویژه برای بار فن مناسب است. از آنجایی که منحنی وظیفه فن FFU یک منحنی میرایی منحصر به فرد است، محدوده تنظیم سرعت می‌تواند بسیار گسترده باشد. بنابراین، در آینده، روش تنظیم ولتاژ نیز یک روش اصلی تنظیم سرعت خواهد بود.
زمان ارسال: ۱۸ دسامبر ۲۰۲۳