Thiết kế mô hình máy tẩm sấy tự động cho stator quạt điện

Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

MỤC LỤC

DANH SÁCH HÌNH VẼ

1


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay công nghệ khoa học không ngừng phát triển, trong đó ngành kỹ thuật điều
khiển và tự động hóa cũng đã và đang là một trong những kỹ thuật chiếm được nhiều
thành tựu về khoa học – kỹ thuật hơn hẳn.
Cùng với sự phát triển vượt bậc đó ngành đã ngày càng khẳng định vai trò quan trọng
của nó đối với cuộc sống hiện đại của con người với tầm nhìn cho tương lai.
Thiết bị tẩm sấy được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, chế biến nông,
lâm, hải sản. Tẩm sấy không chỉ đơn giản cho nguyên liệu vào tẩm rồi sấy cho khô mà nó
là một quá trình công nghệ phức tạp đòi hỏi phải đảm bảo chất lượng theo một chỉ tiêu
nào đó ví dụ như khi tẩm sấy stator cho quạt điện thì phải đảm bảo được tẩm đều cuộn
dây khi sấy xong phải đảm bảo sản phẩm có cách điện tốt hoặc khi tẩm sấy thực phẩm thì
phải đảm bảo giữ được mầu sắc, hương vị chất lượng sản phẩm…
Quạt điện là một thiết bị không thể thiếu trong các gia đình, nhà máy, phân xưởng…
Một trong những bộ phận quan trọng nhất của chiếc quạt là cuộn dây stator, để có một
cuộn stator thành phẩm phải qua rất nhiều công đoạn như: quấn dây, tẩm dung dịch cách
điện và sấy khô.

Với ý tưởng và được thực tập thực tế tại công ty TNHH MTV Quang điện-Điện tử
(Z199- Bộ Quốc Phòng), chúng em xin đưa ra đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế mô hình máy
tẩm sấy tự động cho stator quạt điện”. Nội dung gồm các phần như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống tẩm sấy trong công nghiệp
Chương 2: Thiết kế mô hình máy tẩm sấy tự động cho stator quạt điện
Chương 3: Xây dựng hệ thống mạch điều khiển
Để hoàn thiện được đề tài này, chúng em xin gửi làm cảm ơn sâu sắc tới Giáo viên
hướng dẫn ThS. Đào Hiếu đã hướng dẫn nhiệt tình và hỗ trợ chúng em hết mình trong
quá trình thực hiện đề tài.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các quý thầy cô CBGV của Bộ môn
Tự động hóa – Khoa Cơ điện – Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để
nhóm em có thể hoàn thiện đề tài này.
2


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

3


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TẨM SẤY TRONG CÔNG
NGHIỆP
1.1. Tổng quan hệ thống sấy
1.1.1. Định nghĩa quá trình sấy

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp bay hơi. Đối tượng của quá
trình sấy là các vật ẩm, là những vật thể có chứa một lượng chất lỏng nhất định. Chất lỏng
chứa trong vật ẩm thường là nước, một số ít vật ẩm chứa chất lỏng khác là dung môi hữ ví
dụ như sơn vecni…Trong trường hợp sấy nóng nhiệt được cung cấp nhằm thực hiện
nhiệm vụ nung nóng vật liệu sấy từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thích hợp để vận
chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra bên ngoài và vận chuyển từ lớp bề mặt của vật liệu sấy
vào môi trường không khí.
1.1.2. Phân loại theo kỹ thuật sấy:
Dựa vào tác nhân sấy: sấy không khí hay khói lò, sấy thăng hoa, sấy bằng dòng cao tần.
Dựa vào áp suất làm việc: sấy chân không, sấy ở áp suất thường.
Dựa vào phương pháp làm việc: máy sấy liên tục, máy sấy gián đoạn.
Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: sấy tiếp xúc hay sấy đối lưu, sấy
bức xạ, sấy bằng dòng điện cao tần.
Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy
tầng sôi, sấy phun…
Dựa vào chuyển động của các tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, ngược chiều,
chéo dòng…
1.1.3. Phân loại các hệ thống sấy
a) Hệ thống sấy nóng
Các hệ thống sấy nóng có thể phân làm ba loại theo phương pháp đốt nóng vật: hệ
thống sấy đối lưu, hệ thống sấy tiếp xúc và hệ thống sấy trong các trường năng lượng.
trong mỗi loại lại được phân làm nhiều loại nhỏ theo kết cấu đặc trưng đốt nóng vật.
Hệ thống sấy tiếp xúc:
4


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hệ thống sấy tiếp xúc là hệ thống sấy trong đó vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt
nóng bằng dẫn nhiệt. Hệ thống sấy tiếp xúc được chia làm hai loại
Hệ thống sấy lò: là hệ thống sấy chuyên dung để sấy các loại vật liệu sấy dạng tấm
phẳng có thể uốn cong được như giấy, vải… Trong hệ thống sấy này thiết bị sấy là những
hình trụ tròn (gọi là các lô sấy) được đốt nóng thông thường bằng hơi nước bão hòa. Giấy
hoặc vải ướt được cuộn tròn từ lô này qua lô khác và nhận nhiệt bằng dẫn nhiệt từ bề mặt
các lô. Ẩm nhận được năng lượng tách khỏi vật liệu sấy và bay hơi vào môi trường không
khí xung quanh. Để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt - ẩm có thể đặt các quạt hút hoặc
quạt thổi trên bề mặt vật liệu sấy.
Hệ thống sấy tang: cũng là hệ thống sấy chuyên dụng để sấy các vật liệu sấy dạng bột
nhão. Thiết bị sấy trong hệ thống sấy này cũng là các hình trụ tròn, hoặc dạng ống được
đốt nóng. Bột nhão bám vào tang của hình trụ và nhận nhiệt bằng dẫn nhiệt để tách ẩm
khỏi vật liệu sấy đi vào không khí xung quanh. Bột đã sấy khô được một thiết bị tách khỏi
tang.
Hệ thống sấy đối lưu:
Đây là hệ thống sấy phổ biến nhất, được phân loại theo cấu tạo.

5


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hệ thống sấy buồng: cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy buồng là buồng sấy. Trong
buồng sấy bố trí các thiết bị đỡ vật liệu gọi chung là thiết bị truyền tải. Nếu dung lượng
buồng sấy bé và thiết bị truyền tải là các khay sấy thì được gọi là tủ sấy. Nếu dung lượng
buồng sấy lớn và thiết bị truyền tải là xe goòng với các thiết bị chứa vật liệu thì gọi là hệ
thống sấy buồng kiểu xe goòng… hệ thống sấy buồng là một hệ thống sấy chu kỳ từng

Hình 1.1: Hệ thống sấy kiểu buồng
mẻ. Do đó, năng suất sấy không lớn. Tuy nhiên, hệ thống sấy buồng có thể sấy nhiều dạng
vật liệu sấy khác nhau từ dạng cục, hạt như các loại nông sản đến dạng thanh như tấm
gỗ…
Hệ thống sấy hầm: khác với hệ thống sấy buồng, trong hệ thống sấy hầm, thiết bị sấy là
một hầm sấy dài, vật liệu sấy vào đầu này và ra đầu kia của hầm. Thiết bị truyền tải trong
hệ thống sấy hầm thường là các xe goòng với khay chứa vật liệu sấy hoặc băng tải. Đặc
điểm chủ yếu của hệ thống sấy hầm là bán liên tục hoặc liên tục. Cũng như hệ thống sấy
buồng, hệ thống sấy hầm có thẻ sấy nhiều dạng vật liệu sấy khác nhau. Tuy nhiên, do hoạt
động bán liên tục nên năng suất của nó lớn hơn rất nhiều so với hệ thống sấy buồng.

6


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.2: Hệ thống sấy hầm
Hệ thống sấy tháp: đây là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu sấy dạng hạt như
thóc, ngô… Hệ thống sấy này có thể hoạt động liên tục hoặc bán liên tục. Thiết bị sấy

Hình 1.3: Hệ thống sấy tháp
trong hệ thống sấy này là một tháp sấy, trong đó người ta đặt một loạt các kênh dẫn xen
kẽ với một loại các kênh thải. Vật liệu sấy đi từ trên xuống và tác nhân sấy từ kênh dẫn
xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy rồi đi vào
kênh thải và thải vào môi trường.
Hệ thống sấy thùng quay là một hệ thống sấy chuyên dùng để sấy các vật liệu sấy dạng
cục, hạt. Thiết bị sấy ở đây là một hình trụ tròn đặt nghiêng một góc nào đó. Trong thùng
sấy có thể bố trí các cánh xáo trộn hoặc không. Khi thùng sấy quay, vật liệu sấy vừa dịch

chuyển từ đầu này đến đầu kia vừa bị xáo trộn và thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm
với dòng tác nhân sấy.

7


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.4: Hệ thống sấy thùng quay
Hệ thống sấy khí động: có nhiều dạng hệ thống sấy khí động. Thiết bị sấy trong hệ
thống sấy này có thể là một ống tròn hoặc phễu, trong đó tns có nhiệt độ thích hợp với tốc
độ cao vừa làm nhiệm vụ trao đổi nhiệt - ẩm vừa làm nhiệm vụ đưa vật liệu sấy đi từ đầu
này đến
đầu kia của thiết bị sấy. Do đó, vật liệu sấy trong hệ thống sấy này thường là dạng hạt
hoặc các mảnh nhỏ và độ ẩm cần lấy đi thường là ẩm bề mặt.

Hình 1.5: Hệ thống sấy khí động
Hệ thống sấy tầng sôi: là hệ thống sấy chuyên dụng để sấy hạt. Thiết bị sấy ở đây là
một buồng sấy, trong đó vật liệu sấy nằm trên ghi có đục lỗ. Tác nhân sấy có nhiệt độ và
tốc độ thích hợp đi xuyên qua ghi và làm cho vật liệu sấy chuyển động bập bùng trên mặt
ghi như hình ảnh các bọt nước sôi để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm. Vì vậy,
người ta gọi hệ thống sấy này là hệ thống sấy tầng sôi. Hạt khô sẽ nằm phía trên và được
lấy ra một cách liên tục.

8


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.6: Hệ thống sấy tầng sôi
Hệ thống sấy phun dùng để sấy các dung dịch huyền phù như công nghệ sản xuất sữa
bột. Thiết bị sấy trong hệ thống sấy phun là một hình chóp trụ, phần chóp quay xuống
dưới. Dung dịch huyền phù được bơm cao áp đưa vào thiết bị tạo sương mù. Tác nhân sấy
có nhiệt độ thích hợp đi vào thiết bị sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt – ẩm với sương
mù vật liệu sấy và thải vào môi trường. Do sản phẩm sấy ở dạng bột nên trong hệ thống
sấy phun tác nhân sấy trước khi thải vào môi trường cũng đi qua xyclon để thu hồi vật
liệu sấy bay theo. Vật liệu khô được lấy ra ở đấy chóp bán liên tục hoặc liên tục.

Hình 1.7: Hệ thống sấy phun
Ưu điểm của phương pháp sấy nóng:
Thời gian sấy của phương pháp sấy nóng ngắn hơn sấy lạnh.
9


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Năng suất cao chi phí ban đầu thấp.
Nguồn năng lượng sử dụng cho hệ thống nhiều như: khói khí thải, hơi nước nóng,
hay nguồn nhiệt từ dầu mỏ than đá, điện năng …
Thời gian làm việc của hệ thống cao.
Nhược điểm của phương pháp sấy nóng:
Chỉ sấy được các vật liệu sấy không yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ.
Sản phẩm sấy thường hay bị biến màu chất lượng không cao.
b) Hệ thống sấy lạnh

Trong phương pháp sấy lạnh người ta tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa vật liệu sấy và
tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy nhờ giảm độ chứa
ẩm.
Hệ thống sấy lạnh ở t>0: với hệ thống sấy này thì nhiệt độ của vật liệu sấy và tác nhân
sấy xấp xỉ bằng nhiệt độ môi trường, tác nhân sấy là không khí. Trước hết không khí được
khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc máy khử ẩm. sau đó được đốt nóng hoặc làm
lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy. khi đó phân áp suất trong tác nhân
sấy sẽ bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy nên ẩm từ dạng lỏng sẽ bay
hơi đi vào tác nhân sấy.
Hệ thống sấy thăng hoa: là hệ thống sấy lạnh mà trong đó vật liệu sấy ở dạng rắn trực
tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy. trong hệ thống này người ta tạo ra môi trường
trong đó nước trong vật liệu sấy ở dưới điểm 3 thể, nghĩa là nhiệt độ T< 273K và áp suất
tác nhân sấy quanh vật p <610 Pa. khi đó vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng thì nước
trong vật liệu sấy sẽ chuyển từ dạng rắn sang dạng hơi và đi vào tác nhân sấy. Như vậy
trông hệ thống sấy thăng hoa một mặt ta làm lạnh vật xuống dưới mặt khác tạo chân
không xung quanh vật liệu sấy.
Hệ thống sấy chân không : nếu nhiệt độ vật liệu sấy nhỏ hơn nhưng áp suất tác nhân
sấy bao quanh P> 610 Pa thì vật liệu sấy nhận nhiệt lượng, nước trong vật liệu sấy ở dạnh
rắn không thể chuyển trực tiếp thành hơi đi vào tác nhân sấy mà phải chuyển từ rắn sang
lỏng.
Ưu điểm của phương pháp sấy lạnh:
10


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Các chỉ tiêu về chất lượng như màu sắc cảm quan mùi vị, khả năng bảo toàn
vitamin cao.

Thích hợp sấy các vật liệu yêu cầu chất lượng cao, đòi hỏi phải sấy ở nhiệt độ
thấp.
Sản phẩm bảo quản lâu và ít bị tác động bên ngoài.
Quá trình sấy kín không phụ thuộc vào điều khiện bên ngoài.
Nhược điểm của phương pháp sấy lạnh:
Giá thành thiết bị cao, tiêu hao điện năng lớn
Vận hành phức tạp, người vận hành có trình độ kĩ thuật cao.
Cấu tạo phức tạp, thời gian sấy lâu.
Nhiệt độ môi chất sấy gần nhiệt độ môi trường nên chỉ thích hợp với một số loại
vật liệu, không sấy được các vật liệu dễ bị vi khuẩn làm hư hỏng ở nhiệt độ môi
trường.
Do bị cuốn bụi nên có thể gây tắc tại thiết bị làm lạnh.
1.1.4. Cấu trúc hệ thống sấy
a) Các bộ phận cơ bản của hệ thống sấy
Hệ thống sấy bao gồm các bộ phận cơ bản sau:
Buồng sấy:
Là không gian thực hiện quá trình sấy khô vật liệu. Đây là bộ phận quan trọng nhất của
hệ thống sấy. Tùy theo phương pháp sấy, loại thiết bị sấy mà buồng sấy có dạng khác
nhau. Ví dụ thiết bị sấy buồng, bộ phận buồng sấy có thể nhỏ như cái tủ, có thể lớn như
một căn phòng. Trong thiết bị sấy hầm, buồng sấy là một buồng có chiều dài lớn như một
đường hầm. Trong thiết bị sấy phun, buồng sấy là một buồng hình trụ đứng hay nằm
ngang. Trong thiết bị sấy khí động, buồng sấy là một ống hình trụ để đứng, có chiều cao
lớn.
Bộ phận cung cấp nhiệt:
Tùy theo hệ thống sấy khác nhau, bộ phận cung cấp nhiệt cũng khác nhau. Ví dụ, trong
thiết bị sấy bức xạ, bộ phận cấp nhiệt khá đơn giản, có thể là các đèn hồng ngoại, các ống
dây điện trở, hay các tấm bức xạ gia nhiệt bằng chất lỏng hay khí đốt.
11

Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Thiết bị sấy đối lưu dùng môi chất sấy là không khí, chất tải nhiệt là hơi nước thì bộ
phận cấp nhiệt là calorife khí – hơi. Nếu chất tải nhiệt là khói thì bộ phận cấp nhiệt là
calorife khí – khói.
Bộ phận thông gió và tải ẩm:
Bộ phận này có nhiệm vụ tải ẩm từ vật sấy vào môi trường. Khi sấy bức xạ việc thông
gió còn có nhiệm vụ bảo vệ vật sấy khỏi quá nhiệt.
Các thiết bị sấy dưới áp suất khí quyển đều dùng môi chất đối lưu (tự nhiên hay cưỡng
bức) để tải ẩm. Trong các thiết bị này đều cần tạo điều kiện thông gió tốt trên bề mặt vật
liệu để ẩm thoát ra từ vật được môi chất mang đi dễ dàng. Khi thông gió cưỡng bức bộ
phận này gồm: các quạt gió, các đường ống dẫn gió cấp vào buồng sấy, đường hồi (nếu
có), ống thoát khí…
Các thiết bị sấy chân không, việc thải ẩm dùng bơm chân không hoặc kết hợp với các
bình ngưng ẩm (sấy thăng hoa).
Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm
Bộ phận này cũng khác nhau tùy thuộc vào loại thiết bị sấy. Trong thiết bị sấy buồng,
và hầm sấy vật liệu sấy để trên các khay đặt thành tầng trên các xe goòng, các xe được
đẩy vào buồng sấy và sản phẩm lấy ra từ các xe goòng. Việc đẩy xe vào và lấy ra có thể
bằng thủ công hay cơ khí. Trong thiết bị sấy hầm dùng băng tải, vật liệu được đưa vào và
lấy ra khỏi hầm bằng băng tải. Trong thiết bị sấy phun, vật liệu được đưa vào bằng bơm
qua vòi phun. Sản phẩm được lấy ra dưới dạng bột bằng các tay gạt và vít tải.
Hệ thống đo lường, điều khiển
Hệ thống này có nhiệm vụ đo nhiệt độ, độ ẩm tương đối của môi chất sấy tại các vị trí
cần thiết. Tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm môi chất vào thiết bị nhằm duy trì chế độ
sấy theo đúng yêu cầu.
b) Các dạng cấu trúc hệ thống sấy
Hệ thống sấy công suất nhỏ

Hệ thống này thường có cấu trúc dạng tủ, đa số là các kiểu sấy đối lưu cưỡng bức, một
số kiểu sấy bức xạ, sấy bằng điện trường có tần số cao. Các thiết bị sấy loại này thường
được chế tạo hàng loạt có điều khiển tự động nhiệt độ môi chất sấy. Vật liệu sấy thường
12


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

đặt trên các khay đưa vào buồng sấy bằng thủ công và đặt trên các giá đỡ trong buồng.
Loại thiết bị này có thể sấy nhiều loại sản phẩm khác nhau.
Hệ thống sấy công suất lớn
Hệ thống này có cấu trúc rất đa dạng tùy thuộc vào phương pháp sấy, kiểu thiết bị sấy.
Trong hệ thống này cần bố trí hợp lý giữa buồng sấy với các bộ phận khác như: bộ phận
cấp nhiệt, cấp hơi nước, cấp khói, bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm… Trong dây
chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm, hệ thống sấy được bố trí trong một phân xưởng sơ
chế nguyên liệu hay thành phẩm.
1.2. Quy trình tẩm sấy máy điện
1.2.1. Tác dụng khi tẩm sấy máy điện
Các vật liệu cách điện chủ yếu được sấy cho máy điện là xenluylo cấp Y nhiệt độ 90 oC
muốn tăng tuổi thọ của các vật liệu này và nâng cấp cách điện của chúng thì máy điện sau
khi quấn xong bộ dây người ta phải sơn tẩm như vậy cấp cách điện từ Y lên A (nhiệt độ
105oC)
Sơn tẩm là một loại sơn cách điện đặc biệt khi bị khô đi thì độ cách điện được tăng lên
đáng kể, làm cho quá trình phá hủy điện áp diễn ra chậm hơn, mặt khác độ bên cách điện
được nâng lên nhờ sơ cách điện, ngăn chặn được các tác nhân làm hỏng cách điện như
hóa chất và độ ẩm. Tẩm sấy sơn cách điện cho bộ dây quấn động cơ giúp cho các vòng
dây tạo thành một khối vững chắc khi mở máy hoặc mang tải, dây quấn không bị sê dịch
khi bị tác động của lực điện động

1.2.2. Quy trình tẩm sấy máy điện
Công việc tẩm sấy máy điện gồm 3 giai đoạn:
Sấy khô trước khi tẩm
Tẩm sơn cách điện lên bộ dây
Sấy khô chất cách điện
Bước 1: sấy lần thứ nhất (sấy sơ bộ):
Ta đưa máy điện vào tủ sấy cho nhiệt độ tăng từ 70 ÷ 90 oC. Thời gian sấy phụ thuộc
kích thước li sắt, cuộn dây, lượng nước trong cuộn dây. Sau một thời gian ngắn ban đầu
nhiệt độ li sắt cuộn dây tăng tới giới hạn chịu nhiệt của cấp cách điện thì chỉ duy trì thấp
13


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

hơn ở nhiệt độ này một ít cho đến khi cuộn dây khô hoàn toàn. Phương pháp sấy bằng tia
hồng ngoại. Cách sấy này khác với cách sấy nhiệt bằng điện trở chủ yếu nhờ vào khả
năng hấp thụ năng lượng bức xạ do tia hồng ngoại để biến thành nhiệt năng và bề mặt của
vật được sấy. Như thế chất cách điện được làm khô dần từ lớp bên trong ra phía ngoài.
Tia hồng ngoại được sản xuất bởi bóng đèn có tim, khi được thắp sáng đỏ. Vì vậy
nguồn điện cung cấp cho đèn sấy nên giảm thấp 20-30% điện áp định mức của đèn. Để
tăng cường sự phản xạ nhiệt và phân phối đều nhiệt lượng nên lót kim loại sáng bóng bên
trong tủ sấy, thông thường một mét khối cần từ 2-3 KW. Mục đích của việc này là làm
thoát hơi nước, làm cho các lỗ xốp thoáng dễ hút sơn
Bước 2: Sơn tẩm cách điện
Động cơ sau khi được sấy sơ bộ xong để hạ nhiệt độ xuống khoảng 60 -70 oC nếu dùng
tay sờ động cơ có thể chịu được 1-2 giây thì lúc này tiến hành sơn tẩm. Tùy theo điều kiện
sản xuất mà ta áp dụng một trong 2 cách sau:
Sơn tẩm hàng loạt, người ta phải dùng thùng đựng sơn đổ sơn vào thùng ta lần lượt

nhúng máy điện vào trong thùng sơn và đặt máy điện lên giá trên thùng sơn để róc
hết sơn ta tiếp tục đưa vào sấy.
Sơn tẩm đơn chiếc, ta dùng khay có giá máy điện đặt trên giá sau đó dội sơn từ từ
vào bộ dây để sơn thấm đều, tiếp tục sơn đảo ngược bộ dây để dội sơn phía dưới
đến khi nào có giọt sơn chảy xuống là được để cho sơn róc hết ta đưa vào tủ sấy.
Bước 3: Sấy lần 2 (sấy chính thức)
Sấy ở nhiệt độ thấp (60 -80) oC tùy theo điểm sôi của chất hòa tan mà ta quyết định.
Mục đích để chất hòa tan bốc hơi chậm tránh tạo lớp màng cản trở phần dung dịch không
thoát ra được dễ sinh những lỗ khí trong lớp cách điện tránh rỗ bề mặt.
Sấy ở nhiệt độ cao: làm cho khô cứng toàn bộ lớp sơn tẩm, nhiệt độ sấy bằng 110 –
140oC thời gian sấy từ 4 – 16 giờ tùy theo chất liệu sơn tẩm và kích thước cuộn dây.
Máy điện sấy giai đoạn này làm cho sơn khô rắn chắc. Chú ý nhiệt độ sấy phải thấp
hơn nhiệt độ cho phép của chất cách điện.
Bước 4: sơn phủ

14


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Đối với các thiết bị đặc biệt người ta phủ thêm một lớp sơn nữa sau khi sơn tẩm, lớp
sơn này có tác dụng chống phá hủy lớp ngoài, loại sơn này thường bay hơi hóa khô ở môi
trường bình thường.
1.3. Máy tẩm sấy stator trong công ty MTV Quang điện – Điện tử
Công ty TNHH MTV Quang điện-Điện tử (Z199- Bộ Quốc Phòng) là một công ty
chuyên sản xuất các sản phẩm về quạt điện các loại như quạt bàn, quạt trần, quạt công
nghiệp, quạt điều khiển… Trong công ty có một hệ thống chuyên dụng dùng để tẩm sấy
các loại động cơ quạt được sản xuất.

15


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.8: Máy tẩm sấy trong công ty Quang Điện - Điện Tử
1.3.1. Cấu tạo
Máy tẩm sấy trong nhà máy máy sấy theo phương pháp sấy hầm. Máy có một cửa duy
nhất để công nhân móc stato vào và lấy stato đã được tẩm sấy ra. Máy có chiều dài 8m
rộng 0.8m và cao 2m các bộ phận chính:
Động cơ 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc
Băng tải xích: là nơi stato được móc vào trong quá trình tẩm sấy.
Bể chứa dung dịch vecni cách điện: stato quạt sẽ được nhúng trong bể trong một
thời gian nhất định.
Buồng sấy: Động cơ sau khi đượctẩm sẽ được đưa vào buồng sấy để sấy sơ bộ
giúp lớp vecni cách điện vừa được tẩm ở bồn dung dịch bám vào động cơ.
16


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Buồng hạ nhiệt: tại đây không khí được đưa vào làm hạ nhiệt độ của stato sau khi
sấy.
1.3.2. Nguyên lý hoạt động
Khi ta nhấn nút điều khiển, động cơ quay theo tốc độ đã được cài đặt ở biến tần. Khi

động cơ quay kéo theo hệ thống băng tải quay, stato được công nhân móc vào từ cửa vào
đi xuống bể chứa dung dịch vecni cách điện. Ở đây các stator sẽ được tẩm một lớp dung
dịch để tạo lớp cách điện giữa dây quấn. Thời gian tẩm lớp vecni cách điện tùy vào loại
động cơ mà người dùng cài thông qua tốc độ động cơ.
Tiếp theo, stator sau khi qua dung dịch tẩm sẽ đến buồng sấy. Ở đây, những stator sau
khi đã được tẩm sơn vecni cách điện sẽ được sấy sơ bộ ở một nhiệt độ từ 70 – 90 oC. Nhiệt
độ sẽ được báo ở đồng hồ đo nhiệt thông qua cảm biến nhiệt độ ở trong hệ thống sấy.
Sau đó, stator động cơ sẽ được đưa vào buồng làm mát, ở đây cũng có một quạt làm
mát để làm nguội các động cơ sau khi sấy, trong buồng sấy này cũng có một cảm biến
nhiệt độ để báo nhiệt độ làm nguội là bao nhiêu báo về tủ điều khiển để người sử dụng có
thể xem xét và điều chỉnh sao cho phù hợp.
Sau khi đi hết buồng sấy, stator sẽ được di chuyển về phía người công nhân để tháo ra
và thay những quả stator khác vào ở vị trí đó. Hệ thống cứ thế hoạt động như một hệ
thống khép kín, khi những cái đã tẩm sấy được thay ra sẽ có những quả mới được đưa
vào.
Trung bình thời gian stato từ khi được đưa vào đến khi lấy ra khoảng 9 -10 phút. Do
công ty sử dụng loại dung dịch vecni cách điện là loại vecni tự bay hơi nên chỉ cần sấy sơ
bộ ở nhiệt độ 70 – 90 oC giúp đẩy nhanh quá trình bay hơi của chất hòa tan, giúp màng
cách điện nhanh bám vào cuộn dây. Từ đó tiết kiệm được thời gian và chi phí vận hành,
nâng cao năng suất.

17


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

1.4. Một số ứng dụng khác tẩm sấy trong công nghiệp
1.4.1. Ứng dụng trong sơn tĩnh điện

Hiện nay công nghệ sơn tĩnh điện được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công
nghiệp như hàng không, hàng hải, công nghiệp chế tạo xe hơi, xe gắn máy, cơ khí xây
dựng …
Qui trình sơn tĩnh điện:
Bước 1: Xử lý bề mặt sản phẩm trước khi sơn sản phẩm kim loại. Ta xét bề mặt kim
loại sắt hoặc tôn xử lý bề mặt đáp ứng yêu cầu sau: sản phẩm sạch dầu mỡ, sạch rỉ sét.
Sản phẩm không bị rỉ sét trở lại trong thời gian chưa sơn tạo lớp phủ tốt cho việc bám
dính kim loại. Do các yêu cầu trên mà việc xử lý bề mặt thường được áp dụng các phương
pháp tẩm nhúng sản phẩm vào các bể hóa chất. Hệ thống hóa chất bao gồm các bể sau: Bể
chứa hóa chất tẩy dầu mỡ. Bể rửa nước. Bể chứa axit tẩy rỉ sét. Bể chứa hóa chất định
hình bề mặt.
Bước 2: Sấy khô bề mặt sản phẩm trước khi sơn. Sản phẩm sau khi xử lý hóa chất phải
được làm khô trước khi sơn. thông thường lò sấy có dạng hình khối. sản phẩm được đưa
lên xe gòng và đẩy vào lò. Lò có nguồn nhiệt từ ching bếp hồng ngoại tuyến hoặc burner,
nguyên liệu đốt là Gas.
Bước 3: Sơn sản phẩm. Sản phẩm sau khi được sấy khô được đưa đến buồng phun và
buồng thu hồi sơn. Do đặc tính của sơn tĩnh điện dạng bột nên khả năng bám dinh nhờ lực
tĩnh điện.
Buồng phun sơn có 2 loại:
Loại 1: Sử dụng 1 súng phun vật sơn được treo móc bằng tay vào buồng phun.
Loại 2: vật sơn di chuyển trên băng tải vào buồng phun, 2 súng phun ở 2 bên đối diện
nhau phun vào bề mặt sản phẩm.
Bước 4: Sấy định hình và hoàn tất sản phẩm. sau khi phun sơn sản phẩm được đưa vào
lò sấy. nhiệt độ sấy 1800-2000c trong 10 phút.
1.4.2. Ứng dụng trong tẩm sấy gỗ công nghiệp
Áp dụng công nghệ tẩm sấy và xử lý bề mặt gỗ để nâng cao chất lượng sản phẩm tăng
độ bền, đẹp hàng đồ gỗ mĩ nghệ đáp ứng yêu cầu thị trường.
18

Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Qui trình tẩm sấy gỗ:
Chuẩn bị sản phẩm sấy: tính toán khối lượng sản phẩm sấy cho phù hợp với thể tích lò
sấy.
Cho sản phẩm vào xe gồng đưa xuống buồng tẩm chưa các thuốc chống mối mọt và
nấm mốc.
Lựa chọn chế độ sấy: căn cứ vào từng loại gỗ từng kích thước, độ ẩm ta lựa chọn các
chế độ sấy khác nhau.
Vận hành sấy gồm các công đoạn:
Xử lý ban đầu: để tránh sự biến dạng đột ngột sản phẩm sấy trước khi vào giai đoạn hút
ẩm gỗ phải qua khâu xử lý ban đầu nhằm mục đích làm nóng gỗ trong điều kiện trao đổi
độ ẩm giữa gỗ và môi trường.
Giai đoạn sấy chuyển các bước sấy phụ thuộc độ ẩm lớn nhất của mẫu kiểm tra hoặc
theo thời gian sấy từng mẻ gỗ.
Xử lý nhiệt ẩm giai đoạn giữa sấy: áp dụng chô các loại khó sấy hoặc có bề dày lớn để
tránh nứt.
Xử lý nhiệt ẩm giai đoạn gần kết thúc: giảm sự chênh lệch độ ẩm.
Giai đoạn kết thúc: phải đóng kín cửa buồng gió mở cửa phụ thăm mẫu phía trước tiếp
tục quạt gió từ 2 – 4h khi nhiệt độ hạ xuống 45 độ mở dần cửa chính sau 4h mở hết tất cả
các cửa dùng quạt hạ về nhiệt độ môi trường và đóng gói sản phẩm.

19


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH TẨM SẤY STATO TỰ ĐỘNG
2.1. Sơ đồ cấu trúc mô hình

Cửa để đưa stato vào tẩm sấy và lấy stato
thành phẩm

Buồng hạ nhiệt

Bể chứa sơn vecni cách điện

Buồng sấy

Nguyên lý hoạt động của mô hình:
Nguyên liệu (stato cần tẩm sấy) được đưa vào cửa móc nhấc stato sau đó băng tải xích
dịch chuyển đưa xuống bể chứa sơn vecni cách điện và được tẩm ở bể chứa một khoảng
thời gian nhất định. Tiếp đó stato đi ra từ bể dung dịch đi vào buồng sấy ở buồng sấy
được sử dung 2 bóng gia nhiệt và ổn định duy trì nhiệt độ ở 50-c. Sau khi đi qua buồng
sấy stato chuyển sang buồng hạ nhiệt ở buồng hạ nhiệt sử dụng quat gió để hạ nhiệt trên
stato. Cuối cùng stato đi đến cửa nhấc và được công nhân nhấc ra ngoài kết thúc một chu
trình tẩm sấy cho stato.

20


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

2.2. Sơ đồ khung cơ khí

Hình 2.1: Mô hình máy tẩm sấy
21


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Kích thước khung cơ khí tổng quát:
Chiều dài: 600mm
Chiều rộng: 200 mm
Chiều cao: 450 mm
Kích thước bể dung dịch:
Chiều dài: 450 mm
Chiều rộng: 200 mm
Chiều cao: 100 mm
Kích thước buồng gia nhiệt và buồng hạ nhiệt:
Chiều dài: 300mm
Chiều rộng: 200mm
Chiều cao: 300mm
Kích thước xích:
Sử dụng xích tay gá có chiều dài 1500mm mỗi bên.
Sử dụng 8 nhông xích dẫn hướng cho 2 bên xích như mô hình.
2.3. Các thành phần thiết bị
2.3.1. Động cơ:
a) Giới thiệu động cơ điện 1 chiều
Định nghĩa: Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một
chiều sang năng lượng cơ. Máy điện chuyển đổi từ năng lượng cơ sang năng lượng điện là
máy phát điện.

Động cơ điện 1 chiều có 2 loại không chổi than và có chổi than. Ta chỉ xét đông cơ
điện 1 chiều có chổi than.
Động cơ điện phân loại theo kích từ có các loại sau:
Kích từ độc lập
Kích từ song song
Kích từ nối tiếp
Kích từ hỗn hợp
Cấu tạo: gồm 3 phần chính stator, rotor, phần chỉnh lưu.
22


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Nguyên tắc hoạt động:

Hình 2.2: Cấu tạo động cơ điện 1 chiều
Pha 1: từ trường của rotor cùng cực với stator sẽ đẩy nhau tạo chuyển động quay của
rotor.
Pha 2: rotor tiếp tục quay.
Pha 3: bộ phận chỉnh điện sẽ đỏi cực sao cho từ trường giữa stator và rotor

cung dấu

trở lại pha 1. Nếu trục của động cơ 1 chiều được kéo từ một lực bên ngoài động cơ sẽ hoạt
động như một máy phát điện một chiều và tạo ra một sức điện động cảm ứng
electromotive force. Khi vận hành bình thường rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi
là sức phản điện động couter. Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi
động cơ được sử dụng như một máy phát.

b) Động cơ điện 1 chiều có bộ giảm tốc phẳng 30 rpm
Thông số kỹ thuật:
Điện áp 24V- DC
Tốc độ:30 rpm
Khối lượng: 1kg
Thể tích: 1176

23


Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Torque: 8.5 N.m

Hình 2.3: Động cơ giảm tốc (hộp số)
2.3.2. Hệ thống buồng gia nhiệt:
Sử dụng 2 bóng đèn gia nhiệt halogen. Đèn Halogen là một loại đèn sợi đốt sử dụng
dây đốt vonfram giống như đèn sợi đốt thông thường nhưng trong bóng có một số lượng
nhỏ khí halogen như iốt hoặc Brom và các khí trơ như Argonm Kripton để làm tăng hiệu
quả năng lượng cũng như tuổi thọ của đèn. Những bóng đèn này tương tự như đèn sợi đốt
và sử dụng dây tóc vonfram để tạo ra ánh sáng. Đèn pha halogen sinh nhiệt cao.
Thông số kỹ thuật:
Điện áp sử dụng: 12 VDC
Công suất: 18W

24

Trường Đại Học Mỏ - Địa chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 2.4: Đèn Halogen
2.3.3. Hệ thống làm mát:
Sử dụng 3 quạt làm mát:
Kích thước 8x8x2.5cm
Điện áp: DC12V-0.19A

Hình 2.5: Quạt tản nhiệt

2.3.4. Các cảm biến:
Nhiệt độ: trên thị trường hiện nay rất nhiều các loại cảm biến đo nhiệt độ như cảm biến
dòng LM (LM35, LM335…) hay cảm biến thông minh dòng DS1820.
Chúng em lựa chọn cảm biến nhiệt độ DS18B20 còn gọi là cảm biến một dây.
Cảm biến một dây không có nghĩa là cảm biến này chỉ có một dây mà thuật ngữ một
dây nhấn mạnh đăc điểm của loại cảm biến này là đường dẫn tín hiệu và đường dẫn điện
25