Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Hệ thống điều khiển máy chiên chân không.

3 Hệ thống điều khiển máy chiên chân không.

Tải bản đầy đủ - 0trang

36



4.3.2 Tính tốn, thiết kế lựa chọn các thiết bị cho tủ điều khiển.

4.3.2.1 Thiết kế lựa chọn tủ điều khiển..

Trong tủ điều khiển máy chiên chân không, sử dụng các thiết bị điện sau:

-



4 công tắc tơ.

2 domino.

1 đồng hồ đo và điều khiển nhiệt độ.

2 nút nhấn, 3 công tắc xoay, 2 công tắc gạt.

Và một số thiết bị điện khác.



Từ việc đo kích thước và chọn vị trí lắp đặt cho các thiết bị điện. Tiến hành chọn tủ

điều khiển có kích thước 300x400x210.

4.3.2.2 Tính tốn chọn contactor.

Tính tốn chọn contactor để thiết kế tủ điều khiển rất quan trọng, từ công suất

định mức của các động cơ chấp hành. Tiến hành tính tốn để chọn contactor riêng cho

từng động cơ, việc tính tốn lựa chọn này giúp giảm chi phí đầu tư giúp động cơ hoạt

động tốt. Trong máy chiên chân khơng có 2 động cơ cùng cơng suất 3,7 Kw và 2 động

cơ có cùng cơng suất 2,5 Kw.

Tính tốn chọn contactor cho động cơ hút chân không Pdm = 3,7 (Kw).

Công thức sử dụng tính tốn :

Idm = Pdm / ( x Udm x Cosᵠ ).

Trong đó :

Idm: Dòng điện định mức của dòng điện 3 pha.

Pdm: Công suất định mức của động cơ.

Udm: Hiệu điện thế định mức của động cơ.

Cosᵠ: Hệ số cơng suất của động cơ.

Thay số ta có:

Idm = 3700 / ( x 380 x 0.8) = 7 (A).

Dòng điện contactor:

Ict = Idm x hệ số khởi động ( từ 1.2 – 1.4; thường chọn 1.4).

Do đó ta có:

Ict = 7 x 1.4 = 9.8 (A).

37



Vậy dòng của contactor là 9.8 (A) nên ta chọn contactor có dòng làm việc từ 9.8 (A)

trở lên. Từ đó ta chọn contactor có dòng 12 (A).

Tính tốn chọn contactor cho động cơ hút chân khơng Pdm = 2,5 (Kw).

Cơng thức sử dụng tính toán :

Idm = Pdm / ( x Udm x Cosᵠ )

Trong đó :

Idm: Dòng điện định mức của dòng điện 3 pha.

Pdm: Công suất định mức của động cơ.

Udm: Hiệu điện thế định mức của động cơ.

Cosᵠ: Hệ số công suất của động cơ.

Thay số ta có:

Idm = 2500 / ( x 380 x 0.8) = 4.8 (A).

Dòng điện contactor

Ict = Idm x hệ số khởi động ( từ 1.2 – 1.4; thường chọn 1.4).

Do đó ta có:

Ict = 4.8 x 1.4 = 6.72 (A).

Vậy dòng của contactor là 6.72 (A) nên ta chọn contactor có dòng làm việc từ 6.72 (A)

trở lên. Từ đó ta chọn contactor có dòng 9 (A).

4.3.2.3 Tính tốn chọn dây dẫn điện.

Để cho hệ thống điện hoạt động tốt thì dây điện nối giữa các thiết bị điện phải

đáp ứng được tiết diện dẫn điện phù hợp. Vì vậy việc tính tốn tiết diện để chọn dây

dẫn điện là điều quan trọng trong hệ thống điện. Việc chọn dây dẫn điện còn giúp giảm

chi phí đầu tư, giảm tiêu tốn điện năng, tránh tình trạng quá tải của dây điện gây ra

nóng đứt dây điện, làm chập các thiết bị điện trong tủ điều khiển gây ra hư hỏng, cháy

nổ.

Muốn chọn dây dẫn điện phù hợp ta phải tính tiết diện của dây dẫn điện. Để

đảm bảo an toàn, ta nên chọn tiết diện của dây dẫn điện có cơng suất lớp nhất làm dây

dẫn điện cho hệ thống điện. Từ đó chọn dây dẫn điện có cơng suất lớn nhất là 3,7 Kw

Cơng suất sử dụng tính tốn :

P = 3,7 Kw = 3700 (W)

38



Dòng điện của cơng suất 3,7 Kw :

I = 3700/(380x0.8) = 12.2 (A).

Trong trường hợp dự phòng ta nhân thêm 1.5 lần :

I = 12.2 x 1.5 = 18.3 (A).

Tính tốn tiết diện :

S = I/J

(Với J là mật độ dòng điện).

dây điện sử dụng trong tủ điều khiển là dây điện ruột đồng, vỏ cách điện là

nhựa tổng hợp và thời gian sử dụng khoảng 3000h nên có J = 3.5 ( A/mm2).

Từ đó: S = 18.3 / 3.5 = 5 (mm2).

Vậy ta chọn dây điện có tiết diện S = 5 (mm2) làm dây dẫn điện trong hệ thống máy

chiên chân khơng ( theo cadivi thì S = 1 mm2 dẫn được I = 3.5 A).

4.3.3 Mạch điều khiển máy chiên chân khơng.



Hình 4.5 Sơ đồ ngun lý máy chiên chân không.

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý máy chiên chân không được thể hiện

ở hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý của máy chiên chân khơng dùng để điều khiển các cơ cấu

chấp hành có trong máy chiên chân không. Khi mạch điều khiển được cấp điện, Xoay

39



cơng tắc S5 để điện trở đốt nóng hoạt động cung cấp nhiệt cho dầu chiên. Thông qua

cảm biến nhiệt độ đo được nhiệt độ của dầu chiên. Tiến hành cài đặt nhiệt độ chiên

trên bộ đo và điều khiển nhiệt độ của tủ điều khiển. Sau đó ta nhấn nút S2 ( nút mở

trên tủ điều khiển ) để khởi động bơm hút chân không. Xoay công tắc S3 để máy nén

khí hoạt động. Khi nhiệt độ đã đạt được mức cần thiết, để chiên nguyên liệu thì gạt

cơng tắc S1 cho Xy – lanh nâng hạ đẩy lồng chiên chứa nguyên liệu đi xuống ngập

trong dầu bắt đầu quá trình Lúc chiên. này bơm hút chân khơng sẽ hút hơi ẩm nóng từ

trong buồng chiên đi qua chùm ống trong tháp tách hơi ẩm nên ta phải xoay công tắc

S4 để bơm nước hút nước từ bồn chứa nước đi làm mát hơi ẩm được bơm chân không

hút ra, đồng thời khi xoay công tắc S3 quạt làm mát cũng được khởi động để làm

nguội nước sau quá trình làm mát tại tháp tách hơi ẩm. Kết thúc q trình chiên gạt

cơng tắc S1 để kéo lồng chiên lên, nhấn nút S7 ( nút tắt trên tủ điều khiển ) để tắt bơm

hút chân không, xoay công tắc S4 để bắt bơm nước và quạt làm mát.

4.3.4 Mạch điều khiển điện trở đốt nóng.



Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ dầu chiên.



40



Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển nhiệt độ dầu chiên được thể hiện ở

hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ dầu chiên dùng để gia nhiệt dầu chiên,

không đặt điện trở trực tiếp vào dầu chiên mà gia nhiệt qua mơi chất được bố trí ở lớp

vỏ ngồi giúp ổn định mơi trường nhiệt ( ở đây người ta sử dùng là dầu ). Khi mạch

điều khiển điện trở đốt nóng được cấp điện, xoay cơng tắc s5 để kích cơng tắc tơ đang

ở trạng thái nghỉ chuyển sang trạng thái hoạt động cung cấp điện điều khiển qua cuộn

dây k2 đóng các tiếp điểm chính trong mạch cơng suất. Tại đây mỗi điện trở đốt nóng

được nối với nguồn điện 1 pha, việc nối dây này để giúp giảm tải trên dây dẫn trở đốt

nóng. Điện trở đốt nóng hoạt động cung cấp nhiệt cho buồng chiên. Thông qua hai

cảm biến nhiệt độ được đặt bên trong và ngoài lớp vỏ, để đo nhiệt độ của dầu chiên và

được hiển thị trên đồng hồ đo nhiệt độ. Chờ cho nhiệt độ trong buồng chiên tăng dần

đạt đến mức nhiệt độ đã cài đặt trước ở bộ đo và điều khiển nhiệt độ. Thì điều khiển

cho khởi động từ tắt làm ngắt, ngưng cung cấp điện cho điện trở đốt nóng từ đó ngừng

cung cấp nhiệt cho buồng chiên. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới mức điều khiển thì

cơng tắc tơ sẽ được kích để dẫn điện cung cấp cho điện trở đốt nóng.

4.3.5 Mạch điều khiển bơm chân khơng.



41



Hình 4.7 Sơ đồ ngun lý điều khiển máy bơm hút chân không.

Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển máy bơm hút chân khơng thể hiện ở

hình 4.7: Bơm hút chân không được dùng trong máy chiên chân không nhằm giảm áp

suất và hút hơi ẩm trong buồng chiên ra ngồi. Bơm hút chân khơng được điều khiển

từ hộp điều khiển, nhờ vào sơ đồ nguyên lý điều khiển máy bơm hút chân không. Khi

mạch điều khiển được cấp nguồn điện, nhấn nút nhấn S2( nút nhấn mở trên hộp điều

khiển) điện điều khiển được dẫn ra cuộn dây k1 làm cho các tiếp điểm chính k1 ở

mạch cơng suất đóng dẫn điện để cho máy bơm chân không hoạt động. Máy bơm chân

không được nối với nguồn điện 3 pha. Áp suất chân không được kiểm tra qua đồng hồ

đo áp suất. Trong quá trình chiên thì bơm chân khơng được mở để hút hơi ẩm bốc hơi

ra liên tục. Khi kết thúc quá trình chiên thì nhấn nút S7 ( nút nhấn tắt trên hộp điều

khiển) để tắt nguồn điện điều khiển qua cuộn dây k1 từ đó ngắt các tiếp điểm chính ở

mạch cơng suất của bơm chân không làm bơm chân không tắt ngưng việc hút hơi ẩm

bốc ra.

4.3.6 Mạch điều khiển bơm nước và quạt làm mát.



Hình 4.8 Sơ đồ nguyên lý điều khiển bơm nước và quạt làm mát.

42



Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển bơm nước và quạt làm mát thể hiện ở

hình 4.8: Bơm nước là một thiết bị quan trọng trong q trình chiên chân khơng giúp

tải nước để giảm nhiệt hơi ẩm thoát ra. Sau quá trình làm giảm nhiệt hơi ẩm thốt ra,

nước mát sẽ được đưa về bình ngưng tụ, quạt làm mát sẽ làm mát nước trước khi bơm

nước chuyển nước đến tháp giải nhiệt hơi ẩm làm mát hơi ẩm mới thoát ra. Bơm nước

và quạt làm mát sẽ được điều khiển bơi mạch điều khiển như trên hình 4.6. Khi mạch

điều khiển được cấp nguồn, xoay công tắt s4 để dẫn điện điều khiển qua cuộn dây k3

của công tắc tơ kích cho các tiếp điểm chính k3 tại mạch cơng suất đóng lại dẫn điện

qua hoạt động máy bơm và quạt làm mát. Tuy điều khiển 2 động cơ bơm chân không

và quakt làm mát nhưng ở đây ta chỉ dùng 1 con công tắc tơ. Tại đây nguồn công suất

được nối với dòng điện 1 pha có gắn thêm tụ đề để điều khiển động cơ bơm nước và

quạt làm mát hoạt động. Quá trình bơm nước và quạt làm mát diễn ra liên tục trong

suốt quá trình chiên để làm mát hơi ẩm thoát ra được bơm chân khơng hút. Khi kết

thúc q trình chiên xoay cơng tắc s4 để ngắt nguồn qua cuộn dây k3 từ đó làm hở các

tiếp điểm chính k3 ở mạch cơng suất.

4.3.7 Mạch điều khiển Xy-lanh nâng hạ.



Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý điều khiển Xy-lanh nâng hạ.

43



Nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý điều khiển Xy – lanh nâng hạ thể

hiện ở hình 4.9: Xy-lanh nâng hạ trong máy chiên chân khơng có tác dụng giúp hạ

lồng chiên chứa nguyên liệu ngập trong dầu trong quá trình chiên và nâng lồng chiên

khi kết thúc quá trình chiên. Mạch điều khiển Xy-lanh nâng hạ được điều khiển bởi

nguồn điện 1 pha, khi mạch điều khiển được cấp nguồn, xoay công tắc s3 để dẫn điện

chạy qua cuộn dẫn điện k4 của cơng tắc tơ, từ cuộn dây dẫn kích cho các tiếp điểm

chính k4 của cơng tắc tơ từ trạng thái thường hở sang trạng thái đóng mạch cơng suất

được dẫn điện qua. Mạch công suất được nối với nguồn điện 1 pha và có tụ đề để hoạt

động máy nén khí. Để điều khiển Xy-lanh hơi nâng lên, hạ xuống gạt công tắc s1 để

nguồn điện điều khiển dẫn qua van điện từ, van điện từ sẽ kích để cho khí nén từ bình

chứa khí của máy nén khí đi vào giúp hạ lồng chiên. Muốn ben hơi nâng lên gạt cơng

tắc s1 trả về vị trí ban đầu để hơi trong Xy-lanh thốt ra ngồi giúp nâng lồng chiên

lên.



44



Giải thuật điều khiển nhiệt độ dầu chiên

T : Nhiệt độ cài đặt trước

T1: Nhiệt độ đo được từ thiết bị đo và điều khiển nhiệt độ



45



Chương 5

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết Luận.

Khảo sát máy chiên chân không thực tế tại trung tâm rau quả - Khoa Công

Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM.

Thiết kế bản vẽ và mô tả nguyên lý hoạt động của máy chiên chân khơng.

Tìm hiểu ngun lý hoạt động của cơ cấu chấp hành gồm: bộ phận gia nhiệt

dầu sử dụng điện trở nhiệt qua phương pháp gián tiếp, máy bơm chân không, Xy –

lanh nâng hạ lồng chiên, bơm nước.

Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ dầu chiên sử dụng điện trở đốt nóng nhờ vào

2 cảm biến nhiệt độ bố trí trong và ngồi thùng chiên.

Thiết kế mạch điều khiển bộ phận tách hơi ẩm và giải nhiệt độ nước.

Thiết kế mạch điều khiển nâng hạ lồng chiên sử dụng Xy – lanh khí nén.

5.2 Đề nghị.

Do điều kiện khách quan về thời gian và kinh phí khơng cho phép nên

kiến nghị cần tiến hành khảo nghiệm nhiều hơn.



TÀI LIỆU THAM KHẢO



1. Đặng Văn Thành, Lê Thị Thanh Hoàng, Phạm Thị Nga, Bùi Thuận Ninh, Bùi Văn

Hồng, 2002. Giáo Trình Kỹ thuật điện.NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM.

46



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Hệ thống điều khiển máy chiên chân không.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×