ระบบควบคุมชุดกรองพัดลม FFU มีลักษณะทั่วไปอะไรบ้าง?

ชุดกรองพัดลม FFU เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับโครงการห้องคลีนรูม นอกจากนี้ยังเป็นชุดกรองอากาศที่ขาดไม่ได้สำหรับห้องคลีนรูมที่ปราศจากฝุ่น นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับโต๊ะทำงานและห้องคลีนรูมที่ต้องการความสะอาดเป็นพิเศษอีกด้วย

ด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจและมาตรฐานการครองชีพที่ดีขึ้น ผู้คนจึงมีความต้องการคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สูงขึ้นเรื่อยๆ FFU กำหนดคุณภาพผลิตภัณฑ์โดยพิจารณาจากเทคโนโลยีการผลิตและสภาพแวดล้อมการผลิต ซึ่งบังคับให้ผู้ผลิตต้องแสวงหาเทคโนโลยีการผลิตที่ดีขึ้น

สาขาที่ใช้ชุดกรองพัดลมแบบ FFU โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ยา อาหาร วิศวกรรมชีวภาพ การแพทย์ และห้องปฏิบัติการ ล้วนมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการผลิต ซึ่งประกอบด้วยเทคโนโลยี การก่อสร้าง การตกแต่ง ระบบประปาและการระบายน้ำ การฟอกอากาศ ระบบปรับอากาศและปรับอากาศ ระบบควบคุมอัตโนมัติ และเทคโนโลยีอื่นๆ อีกมากมาย ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักที่ใช้วัดคุณภาพของสภาพแวดล้อมการผลิตในอุตสาหกรรมเหล่านี้ ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น ความสะอาด ปริมาณอากาศ ความดันอากาศบวกภายในอาคาร ฯลฯ

ดังนั้น การควบคุมตัวชี้วัดทางเทคนิคต่างๆ ของสภาพแวดล้อมการผลิตอย่างเหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการของกระบวนการผลิตเฉพาะทาง จึงกลายเป็นหนึ่งในงานวิจัยสำคัญในปัจจุบันของวิศวกรรมห้องสะอาด ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา ห้องสะอาดแบบไหลลามินาร์แห่งแรกของโลกก็ได้รับการพัฒนาขึ้น การประยุกต์ใช้ FFU เริ่มปรากฏให้เห็นตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง

1. สถานะปัจจุบันของวิธีการควบคุม FFU

ปัจจุบัน FFU มักใช้มอเตอร์ AC แบบเฟสเดียวหลายความเร็ว และมอเตอร์ EC แบบเฟสเดียวหลายความเร็ว แหล่งจ่ายไฟสำหรับมอเตอร์ชุดกรองพัดลม FFU มีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 2 แบบ คือ 110V และ 220V

วิธีการควบคุมแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ดังต่อไปนี้:

(1). การควบคุมสวิตช์ความเร็วหลายระดับ

(2). การควบคุมการปรับความเร็วแบบไม่มีขั้นตอน

(3). การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

(4). รีโมทคอนโทรล

ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์และเปรียบเทียบอย่างง่าย ๆ ของวิธีการควบคุมทั้งสี่วิธีข้างต้น:

2. สวิตช์ควบคุมความเร็วหลายระดับ FFU

ระบบควบคุมสวิตช์ความเร็วหลายระดับประกอบด้วยสวิตช์ควบคุมความเร็วและสวิตช์เปิดปิดที่มาพร้อมกับ FFU เท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์ควบคุมต่างๆ จัดเตรียมโดย FFU และกระจายอยู่ตามจุดต่างๆ บนเพดานห้องคลีนรูม เจ้าหน้าที่จึงต้องปรับ FFU ผ่านสวิตช์เลื่อนที่หน้างาน ซึ่งไม่สะดวกอย่างยิ่งต่อการควบคุม นอกจากนี้ ช่วงความเร็วลมที่ปรับได้ของ FFU ยังจำกัดอยู่เพียงไม่กี่ระดับ เพื่อแก้ไขปัจจัยที่ไม่สะดวกในการควบคุม FFU ผ่านการออกแบบวงจรไฟฟ้า สวิตช์ความเร็วหลายระดับทั้งหมดของ FFU จึงถูกรวมศูนย์และวางไว้ในตู้บนพื้นเพื่อให้ทำงานรวมศูนย์ อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะด้วยรูปลักษณ์หรือข้อจำกัดด้านการใช้งาน ข้อดีของการใช้วิธีการควบคุมสวิตช์ความเร็วหลายระดับคือการควบคุมที่ง่ายและต้นทุนต่ำ แต่ก็มีข้อบกพร่องมากมาย เช่น การใช้พลังงานสูง ไม่สามารถปรับความเร็วได้อย่างราบรื่น ไม่มีสัญญาณป้อนกลับ และไม่สามารถควบคุมกลุ่มได้อย่างยืดหยุ่น เป็นต้น

3. การควบคุมปรับความเร็วแบบไม่มีขั้นตอน

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการควบคุมสวิตช์หลายความเร็ว การควบคุมการปรับความเร็วแบบไม่มีขั้นตอนจะมีตัวควบคุมความเร็วแบบไม่มีขั้นตอนเพิ่มเติม ซึ่งทำให้ความเร็วพัดลม FFU ปรับอย่างต่อเนื่องได้ แต่ก็ต้องแลกมาด้วยประสิทธิภาพของมอเตอร์ ทำให้มีการใช้พลังงานสูงกว่าวิธีการควบคุมสวิตช์หลายความเร็ว

1. การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

วิธีการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะใช้มอเตอร์ EC เมื่อเปรียบเทียบกับสองวิธีก่อนหน้านี้ วิธีการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์มีฟังก์ชันขั้นสูงดังต่อไปนี้:

(1) การใช้โหมดควบคุมแบบกระจาย สามารถทำการตรวจสอบและควบคุม FFU แบบรวมศูนย์ได้อย่างง่ายดาย

(2) สามารถควบคุมหน่วยเดียว หน่วยหลายหน่วย และพาร์ติชันของ FFU ได้อย่างง่ายดาย

(3) ระบบควบคุมอัจฉริยะมีฟังก์ชั่นประหยัดพลังงาน

(4) สามารถใช้รีโมทคอนโทรลเสริมสำหรับการตรวจสอบและควบคุม

(5) ระบบควบคุมมีอินเทอร์เฟซการสื่อสารสำรองที่สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือเครือข่ายเพื่อใช้งานฟังก์ชันการสื่อสารและการจัดการระยะไกล ข้อดีที่โดดเด่นของการควบคุมมอเตอร์ EC คือ การควบคุมที่ง่ายและช่วงความเร็วที่กว้าง แต่วิธีการควบคุมนี้ยังมีข้อบกพร่องร้ายแรงบางประการ:

(6) เนื่องจากมอเตอร์ FFU ไม่อนุญาตให้มีแปรงถ่านในห้องสะอาด มอเตอร์ FFU ทั้งหมดจึงใช้มอเตอร์ EC แบบไม่มีแปรงถ่าน และปัญหาการสับเปลี่ยนได้รับการแก้ไขด้วยคอมมิวเตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ อายุการใช้งานที่สั้นของคอมมิวเตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ทำให้อายุการใช้งานของระบบควบคุมโดยรวมลดลงอย่างมาก

(7) ระบบทั้งหมดมีราคาแพง

(8) ต้นทุนการบำรุงรักษาในภายหลังสูง

5. วิธีการควบคุมระยะไกล

วิธีการควบคุมระยะไกลสามารถใช้เป็นส่วนเสริมในการควบคุม FFU แต่ละตัวได้ ซึ่งเป็นการเสริมวิธีการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

สรุป: วิธีการควบคุมสองวิธีแรกใช้พลังงานสูงและควบคุมได้ยาก ส่วนสองวิธีหลังมีอายุการใช้งานสั้นและต้นทุนสูง มีวิธีการควบคุมที่ใช้พลังงานต่ำ ควบคุมสะดวก รับประกันอายุการใช้งาน และต้นทุนต่ำหรือไม่? ใช่ นั่นคือวิธีการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์โดยใช้มอเตอร์กระแสสลับ

เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ EC แล้ว มอเตอร์ AC มีข้อได้เปรียบหลายประการ เช่น โครงสร้างเรียบง่าย ขนาดเล็ก การผลิตที่สะดวก การทำงานที่เชื่อถือได้ และราคาต่ำ เนื่องจากไม่มีปัญหาการสับเปลี่ยน จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามอเตอร์ EC มาก เป็นเวลานานแล้วที่วิธีการควบคุมความเร็วถูกแทนที่โดยวิธีการควบคุมความเร็วแบบ EC เนื่องจากประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วต่ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเกิดขึ้นและการพัฒนาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและวงจรรวมขนาดใหญ่ รวมถึงการประยุกต์ใช้ทฤษฎีการควบคุมใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง วิธีการควบคุมแบบ AC จึงค่อยๆ พัฒนาขึ้น และในที่สุดก็จะเข้ามาแทนที่ระบบควบคุมความเร็วแบบ EC

วิธีการควบคุมกระแสสลับแบบ FFU แบ่งออกเป็นสองวิธีหลักๆ คือ วิธีควบคุมแรงดันไฟฟ้าและวิธีการควบคุมการแปลงความถี่ วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เรียกว่านี้ คือการปรับความเร็วของมอเตอร์โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของสเตเตอร์ของมอเตอร์โดยตรง ข้อเสียของวิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ได้แก่ ประสิทธิภาพต่ำในระหว่างการควบคุมความเร็ว มอเตอร์ร้อนจัดที่ความเร็วต่ำ และช่วงควบคุมความเร็วที่แคบ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้ายังไม่ชัดเจนนักสำหรับโหลดพัดลมแบบ FFU และมีข้อดีบางประการในสถานการณ์ปัจจุบัน:

(1) แผนการควบคุมความเร็วมีความสมบูรณ์และระบบควบคุมความเร็วมีเสถียรภาพ ซึ่งสามารถรับประกันการทำงานต่อเนื่องที่ปราศจากปัญหาได้เป็นเวลานาน

(2) ระบบควบคุมใช้งานง่ายและมีต้นทุนต่ำ

(3) เนื่องจากโหลดของพัดลม FFU มีน้ำหนักเบามาก ความร้อนของมอเตอร์จึงไม่มากที่ความเร็วต่ำ

(4) วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับภาระของพัดลม เนื่องจากเส้นโค้งภาระการทำงานของพัดลม FFU เป็นเส้นโค้งการหน่วงที่มีลักษณะเฉพาะ ช่วงการควบคุมความเร็วจึงกว้างมาก ดังนั้น ในอนาคต วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะเป็นวิธีควบคุมความเร็วที่สำคัญเช่นกัน