Thiết kế tủ điều khiển giám sát nhiệt độ tự động, hút chân không, nâng hạ lồng chiên trong máy chiên chân không

TÓM TẮTĐề tài nghiên cứu “ Thiết kế tủ điều khiển giám sát nhiệt độ tự động, hút chân không, nâng hạ lồng chiên trong máy chiên chân không ” Địa điểm thực hiện : Khoa cơ khí – Công nghệ

LỜI CẢM ƠN

Trước hết Em xin gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại Học NÔNGLÂm Tp.HCM đã truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm trong quá trình học tập tạitrường

Em trân trọng gửi lời cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Cơ Khí – Công Nghệ đãtruyền đạt cho em kiến thức vô cùng quý báu, cũng như tạo điều kiện cho em trao dồikiến tại trường

Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy thS Đào Duy Vinh đã tậntình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và truyền đạt kiến thức kinh nghiệm thực tế để em cóthể hoàn thành đề tài này

Con xin cảm ơn ba mẹ, gia đình đã tạo điều kiện tốt nhất, động viên con trongsuốt thời gian dài, giúp con vượt qua những khó khăn, biến cố để con an tâm học tập.Lời cảm ơn cuối cùng tôi xin cảm ơn tất cả các bạn đã cùng tôi gắn bó giúp đỡ tôitrong suốt quá trình học tập tại trường

Tháng 6 năm 2017

Nguyễn Thành Tiến

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu

“ Thiết kế tủ điều khiển giám sát nhiệt độ tự động, hút chân không, nâng hạ lồng chiên

trong máy chiên chân không ” Địa điểm thực hiện : Khoa cơ khí – Công nghệ Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM.Thời gian thực hiện: 2/2017 đến 6/2017

Mục đích:

Khảo sát thiết kế tủ điều khiển máy chiên chân không

Nội dung nghiên cứu:

Tìm hiểu nguyên lý làm việc của máy chiên chân không để từ đó thiết kế tủđiều khiển

Tính toán thiết kế tủ điều điều khiển, công suất từng linh kiện để tiến hành lắpráp

Thực hiện lắp ráp các linh kiện vào tủ điều khiển, tiến hành chạy thử

Lắp đặt, kết nối dây điện với máy chiên chân không theo dõi quá trình chạy thửtrên máy

hồ đo và cảm biến nhiệt độ

Tính toán, chọn lựa thiết bị điện phục vụ việc thiết lập tủ điều khiển máy chiênchân không

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

DANH SÁCH HÌNH vi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Khái quát công nghệ chiên chân không 3

2.1.1 Sơ đồ công nghệ chiên chân không 3

2.1.2 Giới thiệu kỹ thuật chiên chân không 4

2.1.3 Một số sản phẩm rau quả chiên chân không 4

2.1.4 Đặc điểm của máy chiên chân không 5

2.1.5 Ưu điểm 6

2.1.6 Lợi ích và tìm năng của phương pháp chiên chân không 6

2.1.7 Các giai đoạn của quá trình chiên chân không 6

2.1.8 Một dây chuyền thiết bị chiên chân không của công ty chế biến thực phẩm Nhà Bè 8

2.1.9 Công nghệ và thiết bị chiên chân không thực phẩm ở trong nước 8

2.1.10 Công nghệ và thiết bị chiên chân không thực phẩm ở nước ngoài 9

2.2 Một số thiết bị sử dụng trong máy chiên chân không 10

2.2.1 Sơ đồ quy trình chiên chân không 10

2.2.2 Động cơ AC 3 pha 10

2.2.3 Động cơ AC 1 pha 12

2.2.4 Bơm chân không vòng nước 1 cấp 13

2.2.5 Xy-lanh khí nén 14

2.2.6 Van phân phối khí 5/2 15

2.2.7 Công tắc tơ 16

2.2.8 Rơ le áp suất thấp 17

2.2.9 Máy nén khí 18

2.2.10 Bơm nước 20

2.2.12 Cảm biến nhiệt độ 22

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Nội dung thực hiện 23

3.1.1 Địa điểm thực hiện 23

3.1.2 Thời gian thực hiện 23

3.2 Đối tượng và các thiết bị nguyên cứu 24

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

3.3 Phương tiện thực hiện 24

3.3.1 Dụng cụ đo 24

3.3.2 Thiết bị phục vụ nghiên cứu đề tài 24

Chương 4 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 25

4.1 Khảo sát máy chiên chân không 25

4.1.1 Sơ đồ cấu tạo máy chiên chân không 25

4.2 Mục đích của một số bộ phận trong máy chiên chân không 27

4.2.1 Bơm chân không 27

4.2.2 Hệ thống tháp tách hơi ẩm 28

4.2.3 Buồng chiên 29

4.3 Hệ thống điều khiển máy chiên chân không 30

4.3.1 Sơ đồ khối bộ điều khiển máy chiên chân không 30

4.3.2 Tính toán, thiết kế lựa chọn các thiết bị cho tủ điều khiển 32

4.3.3 Mạch điều khiển máy chiên chân không 34

4.3.4 Mạch điều khiển điện trở đốt nóng 35

4.3.5 Mạch điều khiển bơm chân không 37

4.3.6 Mạch điều khiển bơm nước và quạt làm mát 38

4.3.7 Mạch điều khiển Xy-lanh nâng hạ 39

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết Luận 41

5.2 Đề nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA MÁY CHIÊN CHÂN KHÔNG 43

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chiên chân không 3

Hình 2.2 Rau củ quả sấy 5

Hình 2.3 Máy chiên chân không VFM01 9

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo của động cơ AC 3 pha 10

Hình 2.5 Động cơ AC 1 pha 12

Hình 2.6 Bơm chân không vòng nước một cấp 14

Hình 2.7 Cấu tạo của Xy-lanh 15

Hình 2.8 Cấu tạo van phân phối khí 5/2 15

Hình 2.9 Cấu tạo của công tắc tơ 17

Hình 2.10 Cấu tạo của rơ le áp suất thấp 17

Hình 2.11 Máy nén khí 18

Hình 2.12 Máy bơm nước pentax CM50 20

Hình 2.13 Đồng hồ đo và điều khiển nhiệt độ 21

Hình 2.14 Cảm biến nhiệt độ loại K 22

Hình 4.1 Sơ đồ cấu tạo máy chiên chân không 5 kg/mẻ 26

Hình 4.2 Máy chiên chân không 5 kg/mẻ 27

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống tháp tách hơi ẩm 28

Hình 4.4 Sơ đồ cấu tạo buồng chiên 29

Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý máy chiên chân không 35

Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ dầu chiên 36

Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý điều khiển máy bơm hút chân không 38

Hình 4.8 Sơ đồ nguyên lý điều khiển bơm nước và quạt làm mát 39

Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý điều khiển Xy-lanh nâng hạ 40

có nhiều công nghệ mới, sáng chế mới, đáng chú ý là việc đầu tư phát triển công nghệchế biến thực phẩm.

Sự góp mặt của máy chiên chân không đã nâng cao được chất lượng thực phẩmsau khi chế biến, tăng giá trị thực phẩm một cách đáng kể, góp phần cải thiện đời sốngvật chất cho nhân dân ta

Từ một số nguồn nguyên liệu tươi chúng ta có thể chế biến một số thực phẩm

ăn nhanh, như các loại bánh Snack, mít chiên, khoai chiên, chuối chiên… Tuy nhiênvới công nghệ chiên thông thường như hiện nay thì chất lượng sản phẩm sẽ giảm tínhchất mùi, vị, màu so với tính chất ban đầu của nguyên liệu Để khắc phục nhược điểmtrên, cần phải sử dụng thiết bị chiên với công nghệ chiên mới gọi là chiên chân không

Những trái mít, chuối, củ khoai lang, khoai môn… mang bán tươi có giá trịthấp, không chủ động được chất lượng sản phẩm, thậm chí có những nguyên liệu chỉlàm thức ăn cho gia súc, nhưng sau khi đưa vào chiên chân không giá trị của sản phẩmtăng gấp nhiều lần, bởi vì ăn ngon do thành phần vẫn giữ được hương vị đặc trưng củanông sản tươi và rất hợp vệ sinh

Đời sống nhân dân ta đang dần được cải thiện, người dân không chỉ muốn ăn no

mà còn phải ăn ngon, nhu cầu nông sản đã qua chế biến ngày càng tăng cao hứa hẹnnhững bước tiến mới cho ngành chế biến nông sản thực phẩm, hòa vào xu thế đó, dưới

Hồ Chí Minh với sự hướng dẫn của thầy Đào Duy Vinh Tôi đã tiến hành khảo sát máychiên chân không được đặt tại Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Quá trình khảo sát máychiên chân không, tôi nhận thấy rằng tủ điều khiển của máy chiên chân không đã cũmột số linh kiện trong tủ điều khiển đã không còn hoạt động tốt ( như: khỏi động từ,đồng hồ đo nhiệt độ ) Từ đó đề tài “ Thiết kế tủ điều khiển giám sát nhiệt độ tự động,

hút chân không, nâng hạ lồng chiên trong máy chiên chân không ” được thực hiện 1.2 Mục đích

Với tất cả những ý nghĩa nêu trên tôi muốn đi sâu vào nghiên cứu đề tài :

“ Thiết kế tủ điều khiển giám sát nhiệt độ tự động, hút chân không, nâng hạ

lồng chiên trong máy chiên chân không ” với những mục đích cụ thể như sau :

Khảo sát máy chiên chân không tìm hiểu nguyên lý hoạt động và các thiết bịcần điều khiển của máy chiên chân không

Thiết kế tủ điều khiển để vận hành máy chiên chân không

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Khái quát công nghệ chiên chân không.

2.1.1 Sơ đồ công nghệ chiên chân không.

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chiên chân không.

Dầu bổ sungNguyên liệu đã qua xử lý

Buồng chiên chân không

Dầu thực vậtHút chân không

Gia nhiệt

Tách sản phẩm chiên

Giải nhiệtDầu

Thành phẩm

Đóng gói

Quy trình công nghệ chiên chân không được thể hiện ở hình 2.1:

Nguyên liệu : Nguyên liệu được dùng trong chiên chân không là các loại sảnphẩm như : chuối, khoai lang, đậu đũa, thơm, mít, cà rốt, củ dền, cà tím, đậu bắp.Ngoài ra nguyên liệu cũng có thể là các loại thịt hiên có trên thị trường

Buồng Chiên chân không: nơi xảy ra quá trình chiên nguyên liệu

Tách sản phẩm : làm ráo dầu, tách bớt dầu ra khỏi sản phẩm sau khi chiên.Thành phẩm – đóng gói: sản phẩm sau khi chiên sẽ được để nguội và đóng góingay sau đó

2.1.2 Giới thiệu kỹ thuật chiên chân không.

chiên chân không là quá trình chiên thực phẩm trong dầu mỡ, nhưng được thựchiện trong điều kiện áp suất chân không nên hạn chế những biến đổi của nguyên liệu

và dầu trong quá trình chiên

2.1.3 Một số sản phẩm rau quả chiên chân không.

Chất dinh dưỡng không hề bị mất đi vì rau quả sấy khô, đóng hộp thường đượcthu hoạch vào đúng vụ - thời điểm chín muồi về chất lượng Thậm chí sau khi sấy khô,một số loại sẽ có vị đậm hoặc ngọt hơn so với hoa quả tươi do lượng nước giảm đi vàcác thành phần khác tăng lên

Lượng Polyphenol (một hớp chất chống oxy hóa rất tốt) được tăng đáng kểtrong trái cây đã sấy khô Các sản phẩm này cũng có nhiều chất xơ, khoáng chất,vitamin A,B1, B2, B3, B5, B6, các nguyên tố vi lượng, kali, sắt…phức hợpcabonhydrat đậm hơn, giúp cơ thể giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh tật và khả năng hoạtđộng của hệ miễn dịch

Về năng lượng, trung bình trong 100g trái cây khô chứa khoảng 250 calo và

1-5 g chất đạm, giàu năng lượng hơn trái cây tươi

Ngày nay, công nghệ sấy hiện đại cũng tránh cho sản phẩm tiếp xúc với oxy,ánh nắng mặt trời và nhiệt độ cao… để giữ được chất lượng, hương vị, màu sắc tựnhiên của cây trái

Hình 2.2 Rau củ quả sấy.

2.1.4 Đặc điểm của máy chiên chân không.

Máy chiên chân không là thiết bị đặc biệt có thể chiên những thực phẩm nhiềuchất béo Điểm khác nhau chính giữa phương pháp chiên chân không và phương phápchiên thông thường là chiên ở áp suất thấp Điểm sôi thông thường của nước là 100oC(-760 mmHg), nhưng ở áp suất thấp thì nhiệt độ sôi lại thấp hơn (điều này cho phép sửdụng nhiệt độ thấp trong suốt quá trình chiên chân không)

Quá trình loại ẩm : Khi nước trên bề mặt vật liệu bốc hơi sẽ thoát ra môi trườngdầu và được đưa ra ngoài bằng bơm chân không Ẩm được loại bỏ nhanh hơn khi bềmặt dầu có áp suất thấp và khi có sự chênh lệch ẩm lớn

Công nghệ chiên chân không có tác dụng tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩmnhờ thoát hơi ẩm, tăng hàm lượng chất khô và hàm lượng dầu

Chiên chân không còn làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm nhờ các biến đổihóa học, làm tăng độ chắc giòn, tạo màu đẹp và có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm,

từ đó tạo nên sự hấp dẫn cho sản phẩm Bên cạnh đó giải pháp công nghệ này còn làm

tăng khả năng bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thường, nhiệt độ cao và ẩm độ thấplàm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.

Khi chiên trong môi trường áp suất thấp dẫn đến nhiệt độ thấp làm hạn chế tácđộng của nhiệt độ cao lên của sản phẩm như làm giảm vitamin, sẫm màu, giảm mùi.Đặc biệt trong điều kiện chiên chân không, lượng không khí trong thiết bị không nhiềunên tránh được các phản ứng oxy hóa dầu, kéo dài được thời gian làm việc của dầuchiên

Nguyên liệu chiên ở áp suất chân không cho màu sắc sáng hơn, độ co thể tíchnhiều hơn và mềm hơn nguyên liệu chiên ở áp suất thường Tăng thời gian bảo quảnsản phẩm sau khi chiên

Nguyên liệu thô: Công nghệ chiên có thể sử dụng cho hầu hết trái cây, rau củquả và thịt Đặc biệt chiên chân không có thể chiên các loại sản phẩm mà công nghệchiên truyền thống không chiên được như dứa, dâu tây, dưa chuột,…

2.1.5 Ưu điểm.

Nhiệt độ dầu ở phương pháp chiên chân không thường làm cho mực độ hao hụtdầu giảm đi

Làm giảm sự biến đổi màu và mùi của dầu

Sự biến đổi các tính chất của nguyên liệu (màu, mùi, các chất dinh dưỡng) íthơn so với phương pháp chiên thông thường

Lượng ẩm còn lại trong sản phẩm rất ít giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn

Dầu tích trữ trong sản phẩm ít hơn trong phương pháp chiên thông thường

2.1.6 Lợi ích và tìm năng của phương pháp chiên chân không

Tốt cho sức khỏe người tiêu dùng hơn vì chưa ít dầu, lượng vitamin giảm đi rất

ít và chất lượng cao hơn cả các sản phẩm của phương pháp chiên thông thường

Chiên chân không có thể chiên các loại trái cây, rau quả, củ rễ và các loại thủyhải sản mà phương pháp chiên thông thường không thể chiên được

Là phương pháp chiên đặc biệt làm đa dạng hóa các loại sản phẩm thực phẩmnông nghiệp nói chung

2.1.7 Các giai đoạn của quá trình chiên chân không.

Trong quá trình chiên chân không, thông thường người ta chia ra thành các giaiđoạn khác nhau Ở những giai đoạn khác nhau thì sự biến đổi của các thông số cơ bảncủa quá trình chiên như nhiệt độ nguyên liệu, nhiệt độ thiết bị, áp suất chân khôngcũng khác nhau :

Giai đoạn một: Được tính từ lúc cho nguyên liệu vào đến khi nước trongnguyên liệu bắt đầu bay hơi Ngay tại thời điểm cho nguyên liệu vào chiên, nhiệt độcủa nguyên liệu bằng với nhiệt độ của môi trường, còn nhiệt độ của dầu được nâng lênlớn hơn hoặc bằng nhiệt độ chiên tùy vào khối lượng và tính chất nguyên liệu Sau đónguyên liệu sẽ được cung cấp nhiệt lượng để tăng nhiệt Khi đó nhiệt độ của nguyênliệu sẽ tăng còn nhiệt độ của dầu giảm Ở giai đoạn này thì độ chân không được xemnhư ổn định

Giai đoạn hai: Bắt đầu khi nước bắt đầu bốc hơi Lúc này nhiệt độ của nguyênliệu khoảng 60oC Ở giai đoạn đoạn này nhiệt độ trong sản phẩm và nhiệt độ dầu sẽkhông đổi Nhiệt lượng mà dầu truyền cho cho nguyên liệu chủ yếu làm giảm ẩm trongnguyên liệu Ở giai đoạn này, khi nước trong nguyên liệu còn nhiều thì độ chân khônggiảm rất mạnh, nhưng khi lượng nước trong nguyên liệu giảm nhiều thì độ chân không

có xu hướng giảm ít

Giai đoạn ba: Giai đoạn này được tính khi nhiệt độ của dầu bắt đầu tăng, đồngthời nhiệt độ của nguyên liệu cũng tăng Nếu tiếp tục gia tăng nhiệt thì nhiệt độ củasản phẩm có xu hướng tăng bằng nhiệt độ của dầu, độ chân không tăng dần Ở giaiđoạn này, lượng nước trong nguyên liệu còn ít Trên thực tế quá trình chiên chânkhông sẽ kết thúc ở đầu giai đoạn này

Nhiệt độ sôi của nước phụ thuộc vào áp suất môi trường Nhiệt độ sôi của nướcgiảm dần khi độ chân không tăng lên tới tốc độ giảm này càng tăng, đặc biệt khi độchân không lớn hơn -700mmHg

Ở độ chân không bằng 0( điều kiện khí quyển bình thường 650,-700,-750 mmHg tương ứng với nhiệt độ nước sôi ở 100; 72,5; 76,5; 61,5; 53,5;41,6; 11,3 oC Nguyên lý này được ứng dụng nhiều trong cô đặc sản phẩm(ví dụ quátrình cô đặc trong chế biến đường mía và cũng được ứng dụng trong công nghệ chiên

),-500,-550,-600,-chân không để khắc phục một số nhược điểm của chiên thực phẩm trong môi trườngbình thường).

2.1.8 Một dây chuyền thiết bị chiên chân không của công ty chế biến thực phẩm Nhà Bè.

Chuẩn bị nguyên liệu trước khi đưa vào thiết bị chiên chân không gồm có các

bộ phận và trang thiết bị : tiếp nhận, kiểm tra, làm sạch, sơ chế, xử lý nguyên liệu

Hệ thống chiên chân không có nhiệm vụ thực hiện quá trình chiên, tùy theo kếtcấu cụ thể mà có thể bao gồm : giỏ đựng, nồi chiên, thiết bị truyền nhiệt, làm nóng dầuchiên, thiết bị làm mát dầu chiên

Hệ thống khí nén hoặc thủy lực hoặc cơ khí dùng để nâng hạ giỏ chiên trongnồi chiên

Hệ thống chiên chân không : hệ thống máy móc tạo ra và điều khiển môitrường chân không trong nồi chiên Nó có thể là : bơm chân không, tháp ngưng tụ,tháp giải nhiệt

Hệ thống lọc/ tái chế dầu chiên : các thiết bị tẩy, lọc tạp chất, bơm dầu

Hệ thống cung cấp nhiệt cho nồi chiên : nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt hoặc hệthống đốt nóng dầu chiên (gas hoặc điện)

2.1.9 Công nghệ và thiết bị chiên chân không thực phẩm ở trong nước.

Ở nước ta đã có nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất theo công nghệ chiên chânkhông Điển hình là công ty TNHH –TM Vinamit, công ty chế biến thực phẩm NhàBè(NHABEXIM),công ty Tề Hùng,… Nhưng vì tính cạnh tranh ganh gắt nên côngnghệ được giữ bí mật

Một hệ thống thiết bị chiên chân không tiêu biểu ở nước ta dựa theo thiết kế củaĐài Loan do SIAEP thiết kế và chế tạo Ở dây chuyền này, nguyên liệu là các loại tráicây (mít,chuối,…) hoặc củ (khoai môn,khoai lang, ) đã được lựa chọn đúng độ chín đểđưa vào chế biến Sau khi kiểm tra trọng lượng ở cân, nguyên liệu được rửa sạch ởthùng, loại bỏ các phần không sử dụng (vỏ,hạt,cuống,…) ở bàn, cắt lát hoặc thỏi ởmáy cắt lát, xử lý (chần/ngâm nước đường) ở thiết bị xử lý và để táo trên giá Tiếptheo nguyên liệu được xếp vào giỏ chiên và được đưa vào nồi chiên chân không Ngaysau khi lấy ra khỏi nồi chiên, sản phẩm được đưa vào máy ly tâm để tách bớt dầu Sau

đó sản phẩm được đóng nói trong bao trên máy đóng bao hút chân không nạp Nito.Thời hạn sử dụng sản phẩm trong khoảng 6 tháng.

2.1.10 Công nghệ và thiết bị chiên chân không thực phẩm ở nước ngoài.

Hình 2.3 Máy chiên chân không VFM01.

Thông số kỹ thuật của máy chiên chân không VFM01 :

Thiết bị thùng chiên: D767 x 1000

Xy lanh nâng, hạ lồng chiên: D40 x L400

Thùng chứa dầu chiên lọc dầu chiên 100 lít: D500 x 600

Bơm chân không: 5 Hp

Bơm nước tuần hoàn giải nhiệt: 1Hp

Trọng lượng: 600 kg

2.2 Một số thiết bị sử dụng trong máy chiên chân không.

2.2.1 Sơ đồ quy trình chiên chân không.

Cho nguyên liệuvào lồng chiên

Làm nóng thùng

chứa dầu

Bắt đầu quátrình chiên

Sau khi chiên xongdầu quay về thùng

chứa

Tách dầuHút chân không

2.2.2 Động cơ AC 3 pha.

a Cấu tạo của động cơ AC 3 pha b Động cơ AC 3 pha

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo của động cơ AC 3 pha.

2.2.2.1 Nguyên lý hoạt động cơ AC 3 pha.

Nguyên lý hoạt động của động cơ AC ba pha thể hiện ở hình 2.4 khi nam châmquay với tốc độ không đổi, từ trường tạo sẽ lần lượt quét qua các dây quấn và cảm ứngtrong dây quấn các sức điện động xoay chiều cùng biên độ, tần số và lệch pha nhau 1góc 120o hay về thời gian là 1/3 chu kì

2.2.2.2 Thông số kỹ thuật động cơ AC 3 pha.

Thông số kỹ thuật trên động cơ AC 3 pha :

Công suất định mức: Pđm (w;Kw;Hp) là công suất cơ sở ở đầu trục động cơ.1Hp = 0,736 Kw

Điện áp dây định mức: Iđm (A;KA) là dòng điện dây định mức

Dòng điện dây định mức: Uđm ( V;KV) là điện áp dây định mức

Cách đâu dây: hình sao hoặc tam giác

f : tần số của mạng điện(hz)

p : số cực của động cơ

n : tốc độ của trục quay ( vòng/phút)

Điều khiển động cơ AC 3 pha có các cách điều khiển sau :

Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực

Dây quấn stato có thể nối thành bao nhiêu số đôi cực khác nhau thì tốc độ cóbấy nhiêu cấp, vì vậy thay đổi tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp một không bằngphẳng

Điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh tần số của động cơ AC 3 pha thông quamáy biến tần 3 pha

2.2.2.4 Một số ứng dụng của động cơ AC 3 pha.

Dùng làm máy hút chân không trong máy chiên chân không

Ứng dụng trong dây chuyền máy móc trong các nhà máy, máy nâng cẩu, hệthống thang máy,tàu ngầm, động cơ của cánh quạt máy bay…

2.2.3 Động cơ AC 1 pha.

a.Cấu tạo đông cơ AC pha b.Động cơ

2.2.3.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ AC 1 pha.

Động cơ AC một pha có gắn thêm tụ điện dùng để khởi động lúc ban đầu Statogồm 2 cuộn dây: cuộn dây làm việc quấn bằng dây to nối thẳng ra nguồn; cuộn dâykhởi động quấn bằng dây cỡ nhỏ, đặt ở 1/3 số rãnh stato để sinh ra một từ thông lệchvới từ thông cuộn dây làm việc một góc 90o ( không gian) và được đấu nối trực tiếpqua một tụ điện để cho dòng điện trong nó lệch pha với dòng điện trong cuộn làm việcmột góc 90o ( về thời gian) Khi cho điện xoay chiều một pha và stato gồm 2 loại dây( 1 dây nóng và 1 dây lạnh) nối với từ trường cảm ứng trên rôto sẽ sinh ra từ trườngquay, động cơ điện được khởi động

2.2.3.2 Thông số kỹ thuật của động cơ AC 1 pha.

Thông số kỹ thuật trên động cơ AC 1 pha :

Công suất định mức: Pđm (w;Kw) là công suất cơ ở đầu trục động cơ Có thể ghitheo đơn vị HP(ngựa), 1HP =0,736 Kw

Điện áp dây định mức: Uđm (v;Kv) là điện áp dây định mức

Dòng điện dây định mức: Iđm (A;kA) là dòng điện dây định mức

Tần số định mức : f (HZ)

Hiệu số định mức: ηđm (ηđm = Pđm/P1đm , với P1đm là công suất điện đưa vào độngcơ)

Tốc độ quay của trục: nđm (vòng/phút)

Hệ số công suất định mức: cos ᵠ.

2.2.3.3 Phương pháp điều khiển động cơ AC 1 pha.

Để điều khiển động cơ AC 1 pha có thể dử dụng các phương pháp sau:

Thay đổi số vòng dây của stato

Điều khiển điện áp đưa vào động cơ

Điều khiển tần số nguồn điện cấp cho động cơ

2.2.3.4 Một số ứng dụng của động cơ AC 1 pha.

Động cơ AC 1 pha được sử dụng phổ biến trong các máy dân dụng như: quạtđiện, máy bơm nước, tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt độ, các máy tiểu công nghiệp như:máy cưa gỗ, máy may, máy thêu ren, máy cắt vãi, máy in v.v… bởi vì mạng điện mộtpha 220v chỉ có hai dây ( một dây nóng và một dây nguội) dể dàng lắp đặt thuận tiện

2.2.4 Bơm chân không vòng nước 1 cấp.

2.2.4.1 Nguyên lý hoạt động của bơm chân không vòng nước 1 cấp.

Nguyên lý hoạt của bơm chân không thể hiện ở hình 2.6 hầu hết các máy bơmchân không làm việc theo nguyên lý choán chỗ, tương tự với các máy bơm thể tích.Giá trị chân không trong một không gian đóng kín được tạo ra bằng cách hút bớtkhông khí, hơi trong không gian đó bởi các khoang công tác của máy bơm(các cánhgạt) Các khoang công tác của máy bơm có thể tích thay đổi một cách tuần hoàn.Trong

một chu trình làm việc của máy bơm, khi khoang công tác có thể tích tăng lên, đây làlúc bơn thực hiện hút chất lỏng công tác (dầu) kèm theo cả không khí, hơi Hỗn hợpchất lỏng, không khí, hơi theo sự biến đổi thể tích của khoang công tác dần bị nén vàđẩy ra khỏi cửa của máy bơm Ra khỏi máy bơm, không khí và chất lỏng lại được tách

ra Chất lỏng theo bình ngưng tụ quay lại cung cấp cho máy bơm, tạo thành một vòngkhép kín.Trong một số máy bơm hút chân không, không sử dụng chất lỏng khi đó cáckhoang công tác cần đảm bảo đóng kín

a Cấu tạo của bơm chân không b Bơm chân không

Hình 2.6 Bơm chân không vòng nước một cấp.

1.Stato; 2.Thùng chứa dầu; 3.Cánh gạt; 4.Khoang công tác; 5.Rotor;

2.2.4.3 Ứng dụng của bơm chân không vòng nước 1 cấp.

Là một trong những vật dụng cần thiết trong mọi gia đình và ngành côngnghiệp Với tính năng sử dụng dùng để bơm hút nước từ mặt đất, giếng,… lên các bồn

chứa nước trên các vị trí cao Không cần phải mồi nước khi gặp sự cố máy bị ngắtnước.

2.2.5 Xy-lanh khí nén.

Nguyên lý hoạt động của Xylanh thể hiện ở hình 2.7 khi đưa khí nén vào Xy lanh và lượng khí được đưa vào tăng dần lên theo đó sẽ chiếm không gian trong Xy-lanh và làm pít tông dịch chuyển, truyền chuyển động điều khiển thiết bị bên ngoài

-Hình 2.7 Cấu tạo của Xy-lanh.

Nếu bỏ qua lực ma sát, lực chuyển động trên cần pít tông được tính theo công thức:

F = p.A

P – áp suất chất lỏng

A – diện tích làm việc của pít tông

Diện tích làm việc của pít tông được tính theo công thức :

A=π D2/4

D – đường kính của pít tông đồng thời cũng là đường kính trong của xy –lanh

2.2.6 Van phân phối khí 5/2.

a.Van phân phối khí 5/2 b Kí hiệu van phân phối khí 5/2

Hình 2.8 Cấu tạo van phân phối khí 5/2.

2.2.6.1 Nguyên lý hoạt động của van phân phối khí 5/2.

Nguyên lý hoạt động của van phân phối khí 5/2 thể hiện trên hình 2.8 khi chưa

có tín hiệu điện điều khiển tác động vào nam châm điện Y1, dưới tác dụng cửa lực lò

xò van hoạt động ở vị trí bên phải, thì cửa số 3 bị chặn, cửa số 1 thông với cửa số 2 vàcửa số 4 thông với cửa số 5 Khi ta cấp tính hiệu điều khiển cho nam châm điện Y1van phân phối khí 5/2 đảo trạng thái làm cho cửa số 1 thống với cửa số 4, cửa số 2thông với cửa số 3 và cửa số 5 bị chặn Trong trường hợp tín hiệu tác động vào namchâm điện Y1 mất đi, dưới tác dụng của lực lò xo, van phân phối khí 5/2 trở về trạngthái ban đầu

2.2.7 Công tắc tơ.

2.2.7.1 Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ.

Công tắc tơ gồm có hai bộ phận chính là bộ tiếp điểm và cơ cấu truyền động

Bộ tiếp điểm bao gồm các tiếp điểm chính và các tiếp điểm phụ Các tiếp điểmchính thường là tiếp điểm thường có 3 tiếp điểm thường mở dùng để đóng cắt trực tiếpdòng điện của tải, trong các tiếp điểm chính phải có buồng dập hồ quang Các tiếp điểm phụ thường có 2 cặp tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường mở, khả năngchịu dòng của tiếp điểm phụ nhỏ (khoảng 3 – 5A) Cơ cấu truyền động của công tắc tơ

làm việc theo nguyên tắc điện từ, nên gồm có cuộn dây nam chân điện (cuộn hút),mạch từ động và mạch từ tĩnh Mạch từ động thì được gắn liền với bộ tiếp điểm động,mạch từ tĩnh, cuộn dây nam châm và bộ tiếp điểm tĩnh được gắn chặt với vỏ Tiếpđiểm chính dùng để đóng và ngắt nguồn cho mạch điều khiển, còn tiếp điểm phụ dùng

để điều khiển cuộn hút của công tắc tơ Khi cuộn hút chưa có điện, lò xo tách rời mạch

từ động và mạch từ tĩnh làm cho các tiếp điểm thường mở (NO) thì hở ra và các tiếpđiểm thường kín (NC) thì đóng lại Khi cuộn hút có điện, mạch từ trở thành nam châmđiện và hút mạch từ động về phía mạch từ tĩnh mang theo các tiếp điểm động làm chotiếp điểm thường mở đóng lại và tiếp điểm thường kín hở ra được gọi là tiếp điểmchuyển đổi trạng thái Khi ngắt điện khỏi cuộn dây, lò xo trả tiếp điểm về trạng tháiban đầu

a.Công tắc tơ b.Cấu tạo công tắc tơ

Hình 2.9 Cấu tạo của công tắc tơ.

1.lõi thép tĩnh; 2.lõi thép động; 3.các tiếp điểm chính;

4.các tiếp điểm phụ; 5.cần tiếp điểm; 6.lò xo hồi vi; 7.vòng ngắn mạch;

8.cuộn hút

2.2.7.2 Thông số kỹ thuật của công tắc tơ LS MC – 9A.

Nguồn điện điều khiển: 220VAC

Điện áp định mức: 380V

Dòng diện định mức: 9A

2.2.8 Rơ le áp suất thấp

a.Cấu tạo rơ le áp suất thấp b.Rơ le áp suất thấp

Hình 2.10 Cấu tạo của rơ le áp suất thấp.

1.vít đặt áp suất thấp; 2.vít đặt áp suất cao; 3.vít đặt áp suất vi sai;

4.tay đòn chính; 5.lò xo chính; 6.lò xo vi sai; 7.hộp xếp;

8.đầu nối áp suất thấp; 9.đầu nối áp suất cao; 10.lối luồn dây điện;

11.tiếp điểm điện; 12.tay đòn; 13.cơ cấu lật; 14.gối đở

2.2.8.1 Nguyên lý hoạt động của Rơ le áp suất thấp 060-110166 KP1.

Nguyên lý hoạt động của rơ le áp suất thấp thể hiện ở hình 2.10 vít(1) và(3) làhai vít điều chỉnh áp suất cắt và đóng của Rơ le Tay đòn chỉnh(4) mang cơ cấu lật (13)

và tiếp điểm (11) được dẫn tới đáy của hộp xếp(7) Tay đòn nối cơ cấu lật(13) tới lò xophụ chỉ có thể quay quanh một chốt cố định ở khoang giữ tay đòn Vì thế tiếp điểm chỉ

có hai vị trí cân bằng Hộp xếp chỉ có thể dịch chuyển khi áp suất vượt quá giá trị ON

và OFF Vị trí của cơ cấu lật tác động lên cơ cấu này với hai lực, lực thứ nhất là lực từhộp xếp trừ đi lực của lò xo chính, và lực thứ hai là lực kéo của lò xo vi sai Trên hình2.10, tiếp điểm đang ở vị trí ON(1-4) Khi áp suất trong hộp xếp(7) từ từ giảm xuốngthì hầu như không có chi tiết nào trong Rơ le chuyển động Chỉ khi nào áp suất tronghộp xếp(7) giảm xuống dưới mức đã điều chỉnh (giá trị chính trừ giá trị vi sai), tay đòn(4) bị kéo xuống đủ mức làm cho cơ cấu lật(13) đột ngột thay đổi vị rí, tiếp điểm 1 độtngột rời 4 bật xuống 2 (OFF) Và khi áp suất trong hộp xếp tăng lên, vượt qua vị trí

điều chỉnh của lò xo chính (giá trị chính) nhờ cơ cấu lật, tay đòn(4) lại đột ngột thayđổi vị trí tiếp điểm 1 rời 2 sang 4 (ON).

2.2.9.1 Nguyên lý hoạt động của máy nén khí PK 0260.

Nguyên lý hoạt động của máy nén khi thể hiện ở hình 2.11 nhờ được nối vớithanh truyền – tay quay mà piston chuyển động tịnh tiến qua lại Khi piston đi sangphải thì thể tích tăng, áp suất giảm, van nạp mở làm không khí bên ngoài đi vào Xy-lanh Đây là quá trình nạp khí Piston đi sang trái làm không khí trong Xy-lanh bị nénlại, áp suất lại tăng dần làm van nạp đóng lại Đến khi áp suất tăng lớn hơn sức căngcủa lò xo sẽ làm van xả tự động mở Lúc này khí nén theo van xả đi qua đường ốngđến bình chứa khí nén Như vậy quá trình hoàn tất một chu trình nén khí

2.2.9.2 Thông số kỹ thuật của máy nén khí PK 0260.

2.2.9.3 Một số ứng dụng của máy nén khí.

Máy nén khí hút không khí từ môi trường ngoài và dự trữ trong 1 bình hơi, do

áp suất khí trong bình rất lớn Từ bình hơi, khí sẽ được phân phối đến các công cụkhác nhau như : súng phun hơi hoặc nước, hoặc đến các loại máy có bộ phận quay nhưmáy vít đinh, máy khoan, máy đánh nhám…

2.2.10 Bơm nước.

Hình 2.12 Máy bơm nước pentax CM50.

2.2.10.1 Nguyên lý hoạt động bơm nước pentax CM50.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nước thể hiện qua hình 2.12 trước khi máybơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm ( trong đó có bánh công tác) và ống hútđược điền đầy chất lỏng, thường gọi là bơm mồi Khi máy bơm làm việc, bánh côngtác quay, các phần từ chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm

bị văng từ ra ngoài, chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất caohơn, đó là quá tình đẩy của bơm Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên vùng

có chân không và dưới tác dụng của áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vàocủa máy bơm nước, chất lỏng ở bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, đó là quátrình hút của bơm nước Quá trình hút và đẩy của bơm nước là liên tục, tạo nên dòngchảy liên tục qua máu bơm Bộ phận dẫn hướng ra ngoài thường có dạng xoắn ốc nên