एफएफयू फैन फिल्टर यूनिट कंट्रोल सिस्टम की सामान्य विशेषताएं क्या हैं?

क्लीन रूम परियोजनाओं के लिए एफएफयू फैन फिल्टर यूनिट एक आवश्यक उपकरण है। यह धूल रहित क्लीन रूम के लिए एक अनिवार्य वायु आपूर्ति फिल्टर यूनिट भी है। यह अति-स्वच्छ वर्क बेंच और क्लीन बूथ के लिए भी आवश्यक है।

अर्थव्यवस्था के विकास और लोगों के जीवन स्तर में सुधार के साथ, उत्पाद की गुणवत्ता के लिए लोगों की अपेक्षाएं लगातार बढ़ती जा रही हैं। एफएफयू उत्पादन तकनीक और उत्पादन वातावरण के आधार पर उत्पाद की गुणवत्ता निर्धारित करता है, जिससे निर्माताओं को बेहतर उत्पादन तकनीक अपनाने के लिए प्रेरित होना पड़ता है।

एफएफयू फैन फिल्टर यूनिट का उपयोग करने वाले क्षेत्र, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, फार्मास्यूटिकल्स, खाद्य, बायोइंजीनियरिंग, चिकित्सा और प्रयोगशालाएं, उत्पादन वातावरण के लिए सख्त आवश्यकताओं का पालन करते हैं। इसमें प्रौद्योगिकी, निर्माण, सजावट, जल आपूर्ति और जल निकासी, वायु शोधन, एचवीएसी और एयर कंडीशनिंग, स्वचालित नियंत्रण और अन्य विभिन्न प्रौद्योगिकियां एकीकृत होती हैं। इन उद्योगों में उत्पादन वातावरण की गुणवत्ता मापने के मुख्य तकनीकी संकेतकों में तापमान, आर्द्रता, स्वच्छता, वायु की मात्रा, आंतरिक धनात्मक दाब आदि शामिल हैं।

इसलिए, विशेष उत्पादन प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उत्पादन वातावरण के विभिन्न तकनीकी संकेतकों का उचित नियंत्रण, क्लीन रूम इंजीनियरिंग में वर्तमान अनुसंधान के प्रमुख क्षेत्रों में से एक बन गया है। 1960 के दशक में ही, दुनिया का पहला लैमिनार फ्लो क्लीन रूम विकसित किया गया था। इसकी स्थापना के बाद से ही एफएफयू के अनुप्रयोग सामने आने लगे हैं।

1. एफएफयू नियंत्रण विधि की वर्तमान स्थिति

वर्तमान में, एफएफयू में आमतौर पर सिंगल-फेज मल्टी-स्पीड एसी मोटर और सिंगल-फेज मल्टी-स्पीड ईसी मोटर का उपयोग किया जाता है। एफएफयू फैन फिल्टर यूनिट मोटर के लिए लगभग 2 पावर सप्लाई वोल्टेज उपलब्ध हैं: 110V और 220V।

इसके नियंत्रण विधियों को मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

(1). बहु-गति स्विच नियंत्रण

(2). चरणबद्ध गति समायोजन नियंत्रण

(3). कंप्यूटर नियंत्रण

(4). रिमोट कंट्रोल

निम्नलिखित में ऊपर वर्णित चार नियंत्रण विधियों का सरल विश्लेषण और तुलना दी गई है:

2. एफएफयू मल्टी-स्पीड स्विच नियंत्रण

मल्टी-स्पीड स्विच कंट्रोल सिस्टम में केवल स्पीड कंट्रोल स्विच और पावर स्विच शामिल होते हैं, जो एफएफयू के साथ आते हैं। चूंकि कंट्रोल कंपोनेंट एफएफयू द्वारा प्रदान किए जाते हैं और क्लीन रूम की छत पर विभिन्न स्थानों पर वितरित होते हैं, इसलिए कर्मचारियों को साइट पर शिफ्ट स्विच के माध्यम से एफएफयू को समायोजित करना पड़ता है, जो नियंत्रण में बेहद असुविधाजनक है। इसके अलावा, एफएफयू की हवा की गति की समायोज्य सीमा कुछ ही स्तरों तक सीमित है। एफएफयू नियंत्रण संचालन की असुविधाओं को दूर करने के लिए, विद्युत परिपथों के डिजाइन के माध्यम से, एफएफयू के सभी मल्टी-स्पीड स्विचों को केंद्रीकृत किया गया और केंद्रीकृत संचालन प्राप्त करने के लिए जमीन पर एक कैबिनेट में रखा गया। हालांकि, दिखावट या कार्यक्षमता में कुछ सीमाएं हैं। मल्टी-स्पीड स्विच कंट्रोल विधि के लाभ सरल नियंत्रण और कम लागत हैं, लेकिन इसमें कई कमियां हैं: जैसे उच्च ऊर्जा खपत, गति को सुचारू रूप से समायोजित करने में असमर्थता, फीडबैक सिग्नल की कमी और लचीले समूह नियंत्रण को प्राप्त करने में असमर्थता आदि।

3. चरणबद्ध गति समायोजन नियंत्रण

मल्टी-स्पीड स्विच कंट्रोल विधि की तुलना में, स्टेपलेस स्पीड एडजस्टमेंट कंट्रोल में एक अतिरिक्त स्टेपलेस स्पीड रेगुलेटर होता है, जो एफएफयू फैन की गति को लगातार समायोज्य बनाता है, लेकिन यह मोटर की दक्षता को भी कम कर देता है, जिससे इसकी ऊर्जा खपत मल्टी-स्पीड स्विच कंट्रोल विधि की तुलना में अधिक हो जाती है।

1. कंप्यूटर नियंत्रण

कंप्यूटर नियंत्रण विधि में आमतौर पर ईसी मोटर का उपयोग किया जाता है। पिछली दो विधियों की तुलना में, कंप्यूटर नियंत्रण विधि में निम्नलिखित उन्नत विशेषताएं हैं:

(1). वितरित नियंत्रण मोड का उपयोग करके, एफएफयू की केंद्रीकृत निगरानी और नियंत्रण आसानी से साकार किया जा सकता है।

(2). एफ.एफ.यू. की एकल इकाई, एकाधिक इकाइयों और विभाजन नियंत्रण को आसानी से साकार किया जा सकता है।

(3). बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली में ऊर्जा-बचत कार्य होते हैं।

(4). निगरानी और नियंत्रण के लिए वैकल्पिक रिमोट कंट्रोल का उपयोग किया जा सकता है।

(5). नियंत्रण प्रणाली में एक आरक्षित संचार इंटरफ़ेस होता है जो दूरस्थ संचार और प्रबंधन कार्यों को पूरा करने के लिए होस्ट कंप्यूटर या नेटवर्क के साथ संचार कर सकता है। ईसी मोटरों को नियंत्रित करने के उत्कृष्ट लाभ हैं: आसान नियंत्रण और व्यापक गति सीमा। लेकिन इस नियंत्रण विधि में कुछ गंभीर कमियां भी हैं:

(6). चूंकि क्लीन रूम में एफएफयू मोटर्स में ब्रश की अनुमति नहीं है, इसलिए सभी एफएफयू मोटर्स ब्रशलेस ईसी मोटर्स का उपयोग करती हैं, और इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेटर द्वारा कम्यूटेशन समस्या का समाधान किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेटर का कम जीवनकाल संपूर्ण नियंत्रण प्रणाली के सेवा जीवन को काफी कम कर देता है।

(7). पूरी व्यवस्था महंगी है।

(8). बाद में रखरखाव की लागत अधिक होती है।

5. दूरस्थ नियंत्रण विधि

कंप्यूटर नियंत्रण विधि के पूरक के रूप में, प्रत्येक एफएफयू को नियंत्रित करने के लिए रिमोट कंट्रोल विधि का उपयोग किया जा सकता है, जो कंप्यूटर नियंत्रण विधि का पूरक है।

संक्षेप में: पहले दो नियंत्रण विधियों में ऊर्जा की खपत अधिक होती है और इन्हें नियंत्रित करना असुविधाजनक होता है; बाद की दो नियंत्रण विधियों का जीवनकाल कम होता है और लागत अधिक होती है। क्या कोई ऐसी नियंत्रण विधि है जो कम ऊर्जा खपत, सुविधाजनक नियंत्रण, गारंटीकृत सेवा जीवन और कम लागत प्रदान कर सके? जी हाँ, एसी मोटर का उपयोग करके कंप्यूटर नियंत्रण विधि ही वह विधि है।

इलेक्ट्रिक मोटरों की तुलना में, एसी मोटरों के कई फायदे हैं जैसे सरल संरचना, छोटा आकार, सुविधाजनक निर्माण, विश्वसनीय संचालन और कम कीमत। इनमें कम्यूटेशन की समस्या नहीं होती, इसलिए इनका सेवा जीवन इलेक्ट्रिक मोटरों की तुलना में कहीं अधिक लंबा होता है। लंबे समय तक, खराब गति नियंत्रण प्रदर्शन के कारण, गति नियंत्रण के लिए इलेक्ट्रिक मोटरों का ही उपयोग होता रहा। हालांकि, नए पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और बड़े पैमाने पर एकीकृत परिपथों के विकास और निरंतर नए नियंत्रण सिद्धांतों के उद्भव और अनुप्रयोग के साथ, एसी नियंत्रण विधियों का धीरे-धीरे विकास हुआ है और अंततः ये इलेक्ट्रिक गति नियंत्रण प्रणालियों का स्थान ले लेंगी।

एफएफयू एसी नियंत्रण विधि को मुख्य रूप से दो नियंत्रण विधियों में विभाजित किया गया है: वोल्टेज विनियमन नियंत्रण विधि और आवृत्ति रूपांतरण नियंत्रण विधि। वोल्टेज विनियमन नियंत्रण विधि में मोटर स्टेटर के वोल्टेज को सीधे बदलकर मोटर की गति को समायोजित किया जाता है। वोल्टेज विनियमन विधि की कमियां हैं: गति विनियमन के दौरान कम दक्षता, कम गति पर मोटर का अत्यधिक गर्म होना और गति विनियमन की संकीर्ण सीमा। हालांकि, एफएफयू पंखे के भार के लिए वोल्टेज विनियमन विधि की कमियां बहुत स्पष्ट नहीं हैं, और वर्तमान स्थिति में इसके कुछ फायदे भी हैं।

(1). गति विनियमन योजना परिपक्व है और गति विनियमन प्रणाली स्थिर है, जो लंबे समय तक परेशानी मुक्त निरंतर संचालन सुनिश्चित कर सकती है।

(2). नियंत्रण प्रणाली का संचालन आसान है और लागत कम है।

(3). चूंकि एफ.एफ.यू. पंखे का भार बहुत हल्का है, इसलिए कम गति पर मोटर की गर्मी बहुत गंभीर नहीं होती है।

(4). वोल्टेज विनियमन विधि विशेष रूप से पंखे के भार के लिए उपयुक्त है। चूंकि एफएफयू पंखे का ड्यूटी वक्र एक अद्वितीय अवमंदन वक्र है, इसलिए गति विनियमन सीमा बहुत विस्तृत हो सकती है। अतः भविष्य में, वोल्टेज विनियमन विधि भी एक प्रमुख गति विनियमन विधि होगी।