Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạch điều khiển cho tủ sấy nhiệt điện trở

• Tác giả: Bùi Xuân Trường
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đoàn Phong
• Trường học: Trường Đại Học Quản Lý Và Công Nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết Kế Mạch Điều Khiển Cho Tủ Sấy Nhiệt Điện Trở
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG NHIỆT ĐIỆN TRỞ
• 1.1. Nhiệt điện trở
• 2. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN
• 2.1. Các thiết bị thông thường trong thiết kế mạch điện
• 2.2. Sơ đồ cấp nguồn điện áp 220/380V xoay chiều
• 2.3. Thiết kế mạch động lực với điện áp 220/380 xoay chiều
• 3. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN NHIỆT
• 3.1. Sơ đồ điều khiển triac
• 3.2. Tính toán các thông số của mạch
• 4. CHƯƠNG IV: ĐO VÀ HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ
• 4.1. Một số cảm biến thường dùng để đo nhiệt độ
• 4.2. Thiết kế mạch đo và hiển thị nhiệt độ
• 5. CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về tủ sấy nhiệt điện trở

Tủ sấy nhiệt điện trở là thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến nông sản, thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác. Mạch điều khiển cho tủ sấy này đóng vai trò quyết định trong việc duy trì và điều chỉnh nhiệt độ sấy, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nhiệt điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý Joule, nơi điện năng được chuyển đổi thành nhiệt năng. Việc thiết kế mạch điều khiển cho tủ sấy không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất sấy mà còn giảm thiểu chi phí năng lượng. Theo nghiên cứu, hiệu suất của tủ sấy nhiệt điện trở có thể đạt trên 90%, điều này cho thấy sự cần thiết của việc phát triển công nghệ sấy hiện đại. Tủ sấy sử dụng công nghệ sấy điện trở có nhiều ưu điểm như tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu khí thải độc hại và dễ dàng tự động hóa quy trình vận hành.

II. Thiết kế mạch động lực

Thiết kế mạch động lực cho tủ sấy nhiệt điện trở là bước quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Mạch động lực bao gồm các thành phần như biến áp, cầu chì, và các thiết bị bảo vệ khác. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải và độ bền của hệ thống. Các thiết bị thông thường trong thiết kế mạch điện cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn và hiệu suất. Sơ đồ cấp nguồn điện áp 220/380V xoay chiều được sử dụng phổ biến trong các tủ sấy công nghiệp. Thiết kế này không chỉ giúp cung cấp điện năng ổn định mà còn đảm bảo tính linh hoạt trong việc điều chỉnh công suất sấy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm.

III. Thiết kế mạch điều khiển nhiệt

Mạch điều khiển nhiệt là phần không thể thiếu trong tủ sấy nhiệt điện trở. Mạch này sử dụng các cảm biến nhiệt độ để theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ trong tủ sấy. Việc sử dụng cảm biến nhiệt độ chính xác giúp đảm bảo rằng nhiệt độ luôn ở mức tối ưu cho quá trình sấy. Sơ đồ điều khiển triac được áp dụng để điều chỉnh công suất của điện trở, từ đó kiểm soát nhiệt độ một cách hiệu quả. Tính toán các thông số của mạch điều khiển là rất quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động ổn định và an toàn. Việc tối ưu hóa thiết kế mạch điều khiển không chỉ giúp nâng cao hiệu suất sấy mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

IV. Đo và hiển thị nhiệt độ

Đo và hiển thị nhiệt độ là một phần quan trọng trong quá trình vận hành tủ sấy. Các cảm biến thường dùng để đo nhiệt độ bao gồm cảm biến thermocouple và RTD. Thiết kế mạch đo và hiển thị nhiệt độ cần đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao. Hệ thống hiển thị nhiệt độ giúp người vận hành dễ dàng theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ trong tủ sấy. Việc sử dụng công nghệ hiện đại trong đo lường và hiển thị không chỉ nâng cao hiệu quả quản lý mà còn giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình sấy. Đặc biệt, việc hiển thị nhiệt độ theo thời gian thực giúp người dùng có thể điều chỉnh kịp thời, đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi sấy.

V. Thiết kế tủ điện

Thiết kế tủ điện cho tủ sấy nhiệt điện trở là bước cuối cùng trong quá trình phát triển hệ thống. Tủ điện cần được thiết kế sao cho đảm bảo an toàn và dễ dàng bảo trì. Các thành phần trong tủ điện bao gồm cầu dao, công tắc, và các thiết bị bảo vệ khác. Việc lựa chọn vật liệu và cấu trúc tủ điện cũng rất quan trọng để đảm bảo khả năng chịu nhiệt và độ bền. Tủ điện không chỉ có chức năng bảo vệ mà còn giúp quản lý và điều khiển toàn bộ hệ thống sấy. Thiết kế tủ điện hợp lý sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của tủ sấy, đồng thời giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa.