Báo cáo thiết kế hệ thống cơ điện tử: Quạt thông minh. Xây dựng, thiết kế hệ thống cơ điện tử với đề tài quạt thông minh
PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Nhu cầu thị trường
Vào những ngày hè nắng nóng, nếu không phải điều hòa, thì "cứu cánh" của nhiều gia đình chắc chắn sẽ là những chiếc quạt điện
Theo thời gian, quạt điện ngày càng được phát triển, không chỉ đơn thuần chỉ là một thiết bị tạo gió, làm mát nữa Những loại quạt điện thông minh được trang bị thêm những tính năng giúp bảo vệ sức khỏe người dùng, tùy chọn điều chỉnh sao cho phù hợp với từng nhu cầu khác nhau
Có thể kể tới như tạo gió tự nhiên, có ion giúp khử mùi, diệt khuẩn, cảm biến thay đổi mức gió dựa trên nhiệt độ không gian hay còn có tính năng sạc pin, không cần cắm điện trực tiếp mà vẫn có thể hoạt động được
Trên thị trường hiện nay, đa dạng sản phẩm quạt điện thông minh ra đời tới từ nhiều thương hiệu, với nhiều mức giá khác nhau.
Một số máy thông dụng trên thị trường
1.2.1 Quạt điện thông minh xiaomi smartmi fan gen 3 Đến từ thương hiệu Xiaomi nổi tiếng với nhiều thiết bị đồ gia dụng thông minh, quạt điện Smartmi Fan Gen 3 ngay từ khi ra mắt đã nhận được nhiều sự quan tâm của người dùng và có lượt bán cao trên các sàn thương mại điện tử
Smartmi Fan Gen 3 được nhà sản xuất quảng cáo là có những chức năng được nâng cấp vượt trội hơn hẳn so với những phiên bản trước Có thể kể tới như tính năng tạo gió tự nhiên, tạo ion, giúp khử mùi và diệt khuẩn, động cơ không chổi than đem đến sự êm ái khi hoạt động và tiết kiệm điện năng
Một điểm đáng chú ý nữa đó là quạt có tới 100 cấp độ để người dùng tùy chỉnh theo nhu cầu Không định theo dạng các nút 1,2,3 , cấp độ của quạt sẽ điều chỉnh theo cách tương tự như điều chỉnh âm lượng của ti vi
Tất cả các thao tác từ chỉnh chế độ xoay, góc quay hay cấp độ gió đều có thể dễ dàng thao tác qua ứng dụng Mihome trên điện thoại Đa phần người dùng đã trải nghiệm đều có những đánh giá tốt cho quạt Smartmi Fan Gen 3 Ngoài những ưu điểm đã kể trên, việc quạt có thể sử dụng không dây,
8 không cần cắm điện mọi lúc mọi nơi do có thể sạc trước, cũng đem lại cho người dùng sự tiện lợi, linh hoạt, phù hợp ngay cả khi mất điện
Có thể thấy, mức gió êm là điểm được người dùng đánh giá cao nhất ở quạt Smartmi Fan Gen 3 Tuy nhiên, đối với những người ưa chuộng mức gió mạnh, thì sẽ chưa được hài lòng hoàn toàn dù quạt có tới 100 mức làm mát Do cấu trúc động cơ, nên dù quạt bật ở mức cao nhất cũng không thể mát bằng quạt máy thông thường
Hình 1 1 Quạt điện thông minh Xiaomi Smartmi fan gen 3 1.2.2 Quạt sạc điện thông minh Kangaroo K739
Kangaroo là một thương hiệu đã rất quen thuộc với nhiều gia đình người Việt Với mức giá tương đương như thiết bị đến từ Xiaomi, nhưng có vẻ quạt sạc điện thông minh K739 của thương hiệu này nhận được nhiều lời khen hơn và gần như không có những bình luận tiêu cực
Cụ thể, từ tính năng làm mát, mức độ gió, chạy bằng pin sạc hay tùy chỉnh độ cao theo nhu cầu cũng được người dùng đánh giá cao
Trong hướng dẫn sử dụng, nhà sản xuất cũng nêu rõ quạt Kangaroo có thể hoạt
9 động mà không cần cắm điện trong các khoảng thời gian khác nhau, tùy vào mức độ tạo gió Đó có thể là 8 tiếng khi ở mức gió thấp, 4 tiếng ở mức gió trung bình và 2 tiếng ở mức gió cao
Với công suất tối đa là 50W, thiết bị đem lại luồng gió mát, mạnh Thêm vào đó, việc linh hoạt điều chỉnh độ cao có thể "hô biến" thiết bị trở thành 3 phiên bản khác nhau: quạt để bàn, quạt lửng cho đến quạt đứng
Một điểm nữa khác với thiết bị nhà Xiaomi, đó là quạt Kangaroo điều khiển trực tiếp bằng điều khiển chứ không có ứng dụng qua điện thoại Vì vậy, với những người dùng không rành về công nghệ, việc điều khiển thiết bị sẽ đơn giản và dễ dàng hơn.
Hình 1 2 Quạt sạc điện thông minh Kangaroo K739
1.2.3 Quạt điện cây Panasonic F-CS339
Không giống với 2 thiết bị đến từ Xiaomi và Kangaroo, quạt điện cây thông minh Panasonic không có tính năng sạc điện mà chạy hoàn toàn bằng việc cắm dây trực tiếp như các loại quạt thông thường
Tuy nhiên, điều khiến thiết bị được đánh giá là sản phẩm quạt thông minh đó là tính năng tạo ra ion khử mùi, khử nấm mốc Ngoài ra, quạt còn có thể tự cảm biến nhiệt độ phòng để thay đổi tốc độ gió sao cho phù hợp
Trên các diễn đàn về đồ gia dụng thông minh, không ít lời khen dành cho quạt của Panasonic là thiết bị hoàn hảo, "không có điểm nào để chê" Từ hiệu quả làm mát cho đến độ chạy êm, tuổi thọ cao cho đến việc an toàn với người sử dụng
Hình 1 3 Quạt sạc điện cây Panasonic F-CS339
1.2.4 Các thành phần chính của quạt thông minh
Quạt thông minh gồm hai thành phần chính:
- Thành phần cơ khí: bao gồm lồng quạt bảo vệ, cánh quạt, thân quạt Trong đó phần động cơ là quan trọng nhất để quạt có thể hoạt động Ngoài ra còn các bộ phận như tay sách trượt tăng giảm chiều cao
- Thành phần điều khiển: có vai trò điều khiển quạt thông minh hoạt động ổn định Thành phần điều khiển bao gồm bộ xử lý trung tâm, các thiết bị cảm biến nhiệt độ giám sát hoạt động, thiết bị hiển thị và phát tín hiệu cảnh báo Việc điều khiển thang hoạt động của quạt có thể can thiệp bởi con người qua hệ thống điều khiển và các tác động cảnh báo tới hệ thống
1.2.5 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng
Tiến hành khảo sát và lấy ý kiền người tiêu dùng về các loại quạt thông minh tại những hộ gia đình bằng hình thức phỏng vấn trực tiếp
Hình thức khảo sát Phụ Trách
Quy mô khảo sát (người)
Ghi chú (Thời gian/ Địa điểm)
Phỏng vấn trực tiếp Hoàng Văn Hưng 100
9h00 ngày 28/05/2023 Khu chung cư An Sinh - Cầu Diễn, Các hộ gia đình khu vực Xuân Phương, Nam Từ Liêm
Phỏng vấn trực tiếp Hoàng Văn Hưng 35
Các khu dân cư khu vực quận Hoàn Kiếm
Phỏng vấn trực tiếp Lưu Đức Kiên 20
9h00 ngày 28/05/2023 Các cửa hàng điện máy khu vực Cầu Giấy
Bảng 1 1 Khảo sát lấy nhu cầu khách hàng
NỘI DUNG THIẾT KẾ
Phân tích nhiệm vụ thiết kế
Sau khi khảo sát lấy ý kiến khách hàng thì nhóm đã tổng hợp và xây dựng danh sách yêu cầu cho máy rửa bát như bảng bên dưới
Việc phân tích nhiệm vụ thiết kế trải qua các bước cơ bản sau:
2.1.1 Thiết lập danh sách yêu cầu
Nhóm 13 DANH SÁCH YÊU CẦU CHO QUẠT ĐIỆN
Yêu cầu Chịu trách nhiệm
• Tốc độ cánh quạt: 400-1500vòng/phút
• Tốc độ lồng quạt: 10-20 vòng/phút
• Khung quạt chắc chắn không rơ lắc
• Điện áp ngõ ra: 12 – 24 VDC
• Nhiệt độ môi trường thích hợp: 10 – 50 o c
• Thời gian sử dụng: 8-12 giờ
• Vật liệu cánh quạt: Đảm bảo độ cứng và nhẹ
• Vật liệu khung: Đảm bảo độ cứng, chống chịu va đập và chịu nhiệu tốt
• Vật liệu chân quạt: Đảm bảo độ bám và đứng vững trên nhiều bề mặt khác nhau
• Các nút chuyển chế độ quạt
• Bộ điều khiển (điện thoại): Nhận yêu cầu từ con người
• Bộ nhớ: Lưu trữ các lệnh truyền vào
• Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệu Đầu ra:
• Màn hình: hiển thị cấp gió
• Đèn led: cho biết quạt đang hoạt động
• Hệ thống: Bảo vệ quá dòng và quá nhiệt
• Vật liệu: Sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường
• Con người: Bảo vệ khỏi rò rỉ điện Điều khiển điện:
• Chỉ hoạt động với mức điện áp thiết kế
• Dừng khi quạt hoạt động với tốc độ vượt mức cho phép
• Thời gian lắp ráp: < 30 phút
• Độ bền trung bình 2 -3 năm
- Phương thức sản xuất: sản xuất hàng loạt số lượng lớn
- Chất lượng hoàn thành: đạt chuẩn dung sai xấp xỉ 0.15 mm
- Dễ dàng tháo lắp vệ sinh các bộ phận
- Dễ dàng thay thế các bộ phận
W - Chính sách bảo hành: 6 tháng -1 năm
- Tái sử dụng được >85% các bộ phận của máy
Bảng 1 2 Danh sách yêu cầu
2.1.2 Tóm tắt để xác định các vấn đề cơ bản
Giai đoạn 1: Loại bỏ sở thích cá nhân, bỏ qua các yêu cầu không ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng và các ràng buộc cần thiết
-Kích thước phần nồng quạt:
-Kích thước phần hộp số:
-Kích thước phần chân quạt:
+ Tốc độ cánh quạt: 400-1500vòng/phút
+ Tốc độ lồng quạt: 20-30 vòng/phút
+ Điện áp ngõ ra: 12 – 24 VDC
+ Nhiệt độ môi trường thích hợp: 10 – 50 o c
+ Thời gian sử dụng: 8-40 giờ
+ Vật liệu cánh quạt: Đảm bảo độ cứng và nhẹ
+ Vật liệu khung: Đảm bảo độ cứng, chống chịu va đập và chịu nhiệu tốt + Vật liệu chân quạt: Đảm bảo độ chống chịu va đập
+ Bộ điều khiển (điện thoại): Nhận yêu cầu từ con người
+ Bộ nhớ: Lưu trữ các lệnh truyền vào
+ Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệu -Đầu ra:
+ Màn hình: hiển thị cấp gió
+ Đèn led: cho biết quạt đang hoạt động
+ Hệ thống: Bảo vệ quá dòng và quá nhiệt
+ Vật liệu: Sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường
+ Con người: Bảo vệ khỏi rò rỉ điện Điều khiển điện:
+ Chỉ hoạt động với mức điện áp thiết kế
+ Dừng khi quạt hoạt động với tốc độ vượt mức cho phép
+ Thời gian lắp ráp: < 30 phút
+ Độ bền :trung bình 2 -3 năm
+ Phương thức sản xuất: sản xuất hàng loạt số lượng lớn
+ Chất lượng hoàn thành: đạt chuẩn dung sai xấp xỉ 0.2 mm
+ Dễ dàng tháo lắp và thay thế các bộ phận
+ Chính sách bảo hành: 6 – 12 tháng
+ Vòng đời sản phẩm: 3-5 năm
+ Tái sử dụng được >70% các bộ phận của máy
Giai đoạn 2: Chuyển đổi dữ liệu định lượng thành dữ liệu định tính và giảm chúng thành các tuyên bố thiết yếu
+ Kích thước phần nồng quạt
+ Kích thước phần hộp số
+ Kích thước phần chân quạt
Giai đoạn 3 : Trong mức độ nhất định, khái quát lại kết quả bước trước -Hình dạng
+ Kích thước phần nồng quạt
+ Kích thước phần hộp số
+ Kích thước phần chân quạt
+ Dễ dàng tháo rời nồng quạt, cánh quạt
+ Dễ dàng điều khiển, giao diện thông minh dễ sử dụng -Hệ thống bảo trì
+ Dễ dàng thay thế, bảo dưỡng và sửa chữa
+ Giá thành phải chăng, dễ tiếp cận người dùng
Thiết lập cấu trúc chức năng
- Khái quát chức năng tổng thể của quạt thông minh:
Tín hiệu điều khiển Tín hiệu điện
Cơ năng Quạt thông minh
Hình 2 1 Chức năng tổng thể
Tín hiệu bật/tắt Xử lý và điều khiển
Hiển thị trạng thái hoạt động
Quay cánh quạt Điều khiển từ xa
Lưu trữ điện Bảo vệ pin Điều tốc Đổi hướng gió Đổi hướng gió
Biến đổi tỉ số truyền
Hẹn giờ Điều khiển bằng nút nhấn Điều khiển qua wifi Điều khiển qua điều khiển cầm tay
Tạo ion âm Bảo vệ nguồn
Chức năng bảo vệ nguồn
Hình 2 2.Chức năng biến áp
Chức năng bảo vệ pin
Hình 2 3 Chức năng bảo vệ pin Điện năng Điện năng Chống ngắn mạch
Biến đổi điện áp Ổn định dòng điện Điện năng Điện năng
Ngắt khi quá tải Điện năng Điện năng
Chức năng hiển thị trạng thái hoạt động
Hình 2 4 Chức năng điều tốc
- Chức năng điều khiển từ xa
- Chức năng chuyển đổi điện cơ
Hình 2 5 Chức năng chuyển đổi điện cơ
Xử lý và điều khiển Điện năng Điện năng
Và điều khiển Hiển thị thông số
Tín hiệu đặt Tín hiệu hiển thị
Khuếch đại tín hiệu Xử lý tín hiệu
Chuyển đổi điện năng thành cơ năng
Chức năng tạo ion âm
Ion âm Điện năng Điện năng
2.2.2 Phân tích nhiệm vụ thiết kế
4 Ngắt điện khi quá tải
Nguyên lý cảm ứng điện từ
Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ
Mạch ổn áp tuyến tính
Mạch bảo vệ quá nhiệt
Công nghệ pin lithium ion
Công nghệ pin lithium polymer
Công nghệ ác quy axit chì
12 Điều tốc Thay đổi điện áp Thay đổi tần số
13 Chuyển đổi điện- cơ Động cơ có chổi than Động cơ không chổi
15 Biến đổi tỉ số truyền
Nguyên lý ăn khớp bánh răng
Nguyên lý trục vít bánh vít
16 Bảo vệ cánh quạt Lồng quạt
Phương pháp điện ly không khí
18 Hiển thị trạng thái hoạt động
Công nghệ màn hình lcd
Cộng nghệ màn hình OLED
19 Điều khiển cầm tay Ánh sáng hồng ngoại
21 Xử lý và điều khiển
Công nghệ chip vi xử lý
Công nghệ mạch xử lý tích hợp (ic)
Nút bấm Nút cảm ứng
23 Tạo gió 3 cánh quạt 5 cánh quạt 7 cánh quạt
Bảng 3 1 Phân tích nhiệm vụ thiết kế
2.2.3 Kết hợp các nguyên lý làm việc
Các nguyên tắc làm việc được kết hợp thành các biến thể được biểu diễn như trong bảng trên Cụ thể những nguyên tắc được đặt ký hiệu cùng màu sẽ tạo thành một biến thể Theo bảng ta có thể thấy có ba biến thể với ba màu khác nhau được chọn ra tương ứng màu xanh (biến thể 1), màu vàng (biến thể 2) và màu đỏ (biến thể 3) Qua đó ta có thể đi đến xét tính khả thi của các biến thể vừa quy định Lựa chọn biến thể:
Dựa vào bảng phân loại ta có thể phân ra các nguyên lý làm việc có chung một biến thể:
Biến thể 3 :1-2; 2-1; 3-2; 4-1; 5-1; 6-2; 7-2; 8-1; 9-1; 10-2; 11-3; 12-1; 13-2; 14-2; 15-2; 16-1; 17-1; 18-3; 19-1; 20-2; 21-2; 22-1; 23-3; 24-1 Để lựa chọn ra được biến thể phù hợp nhất, ta tiến hành xây dựng các tiêu chí để đánh giá và so sánh các biến thể Tuy nhiên độ phức tạp và quan trọng của các tiêu chí để đánh giá là khác nhau, vì thế để có thể bao quát và thấy được mức độ quan trọng của các tiêu chí, ta xây dựng một cây mục tiêu Trong cây mục tiêu bao gồm những tiêu chí đặt ra cho biến thể Trong các tiêu chí lớn có những tiêu chí nhỏ hơn được đặt ra Số điểm bên trái (w) là độ quan trọng của tiêu chí đó với tiêu chí lớn hơn, số điểm bên phải (wt) là độ quan trọng của tiêu chí đó với tổng thể hệ thống
2.2.4 Tổng hợp các đánh giá các biến thể
Bảng 2-1: Bảng điểm đánh giá các tiêu chí
Hệ thống điện an toàn
Ngắt điện khi quá tải W1.2.2=0.03
Nguyên lý cầu chì W1.2.2.1=0.005 Nguyên lý aptomat W1.2.2.2=0.015 Nguyên lý relay nhiệt W1.2.2.3=0.01
Nguyên lý cảm ứng điện từ W1.3.1.1=0.02
Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ W1.3.2.1=0.004 Mạch chỉnh lưu cầu W1.3.2.2=0.06 Ổn định dòng điện W1.3.3=0.02
Mạch ổn áp tuyến tính W1.3.3.1= 0.012
Nguyên lý relay nhiệt W1.4.1.1=0.005 Mạch bảo vệ quá nhiệt W1.4.1.2=0.015 Ngắt khi sạc đầy
Nguyên lý aptomat W1.4.3.1=0.003 Kiểm soát dòng điện W1.4.3.2=0.007
Công nghệ pin lithium ion
W1.5.1=0.03 Công nghệ pin lithium polymer W1.5.1=0.05 Công nghệ ác quy axit chì
Cụm kết cấu cơ khí có độ cứng vững cao, hoạt động mạnh mẽ, êm ái
Thay đổi điện áp W2.1.1=0.02 Thay đổi tần số W2.1.2=0.03
Chuyển đổi điện- cơ W2.2=0.05 Động cơ có chổi than W2.2.1=0.01 Động cơ không chổi than W2.2.2=0.04
Truyền động trực tiếp W2.3.1=0.03 Truyền động gián tiếp
Biến đổi tỉ số truyền W2.4=0.05
Nguyên lý ăn khớp bánh răng
W2.4.1=0.03 Nguyên lý trục vít bánh vít
Phương pháp điện ly không khí W2.6.1=0.1
Giao diện dễ sử dụng khoa học
Hiển thị trạng thái hoạt động
Công nghệ màn hình lcd W3.1.1=0.01 Cộng nghệ màn hình OLED
W3.1.2=0.025 Công nghệ LED W3.1.2=0.015 Điều khiển cầm tay W3.2=0.05 Ánh sáng hồng ngoại W3.2.1=0.02 Sóng Bluetooth W3.2.2=0.03 Điều khiển wifi W3.3=0.05
Công nghệ wifi 2.4ghz W3.3.1=0.2 Công nghệ wifi 5ghz W3.3.2=0.3
Xử lý và điều khiển W3.4=0.05
Công nghệ chip vi xử lý W3.4.1=0.03 Công nghệ mạch xử lý tích hợp (IC) W3.4.2=0.02
Nút bấm W3.5.1=0.02 Nút cảm ứng W3.5.2=0.03 Hẹn giờ
Bảng 3 2 Điểm đánh giá các biến thể
STT Tiêu chí Điểm tiêu chí Điểm đánh giá Biến thể
Hệ thống điện an toàn
Ngắt điện khi quá tải 0.03 0.015 0.01 0.005
AC-DC 0.01 0.006 0.004 0.006 Ổn định dòng điện 0.02 0.012 0.008 0.008
Cụm kết cấu cơ khí có độ cứng vững cao, hoạt động mạnh mẽ, êm ái Điều tốc 0.05 0.03 0.03 0.02
Biến đổi tỉ số truyền 0.05 0.03 0.03 0.02
Giao diện dễ sử dụng khoa học
Hiển thị trạng thái hoạt động 0.05 0.025 0.01 0.015 Điều khiển cầm tay 0.05 0.03 0.03 0.02 Điều khiển wifi 0.05 0.02 0.02 0.03
Xử lý và điều khiển 0.05 0.03 0.03 0.02
Qua quá trình đánh giá ta thấy biến thể số 1 có số điểm đánh giá cáo nhất và xếp hạng tổng thể tốt nhất Điều đó cơ bản chứng tỏ biến thể 1 được tối ưu tốt nhất đối với các tiêu chí đề ra Biến thể 1 do đó đại diện cho một giải pháp nguyên tắc tốt để bắt đầu giai đoạn thiết kế cụ thể
THIẾT KẾ CỤ THỂ
Thiết kế sơ bộ
3.1.1 Tạo sơ đồ hệ thống
Mạch bảo vệ pin Động cơ Động cơ
Nút nhấn Đèn tín hiệu Đèn tín hiệu
Màn hình oled Điều khiển từ xa Điều khiển từ xa
Modul tạo ion âm Điều tốc Điều tốc Động cơ đảo hướng Động cơ đảo hướng
Lồng quạt Điều khiển qua điện thoại Điều khiển qua điện thoại
Hình 3 1 Sơ đồ hệ thống
Mạch bảo vệ pin Động cơ Động cơ
Nút nhấn Đèn tín hiệu Đèn tín hiệu
Màn hình oled Điều khiển từ xa Điều khiển từ xa
Mạch tạo ion âm Điều tốc Điều tốc Động cơ đảo hướng Động cơ đảo hướng
Lồng quạt Điều khiển qua điện thoại Điều khiển qua điện thoại
Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống
Nhóm 1: Nhóm năng lượng Nhóm 1: Nhóm năng lượng Nhóm 2: Nhóm hiển thị Nhóm 2: Nhóm hiển thị Nhóm 3: Nhóm điều khiển Nhóm 3: Nhóm điều khiển Nhóm 4: Nhóm khung vỏ Nhóm 4: Nhóm khung vỏ Nhóm 5: Nhóm động cơ Nhóm 5: Nhóm động cơ Nhóm 6: Nhóm ion âm Nhóm 6: Nhóm ion âm
3.1.4 Xác lập các layout thô-xác định các bộ phận thực hiện chức năng chính Đây là một bước quan trọng trong việc thiết kế lớp sản phẩm Từ các khối chức năng tổng hợp được, nhóm thiết kế sẽ tiến hành bố trí hình học cho sản phẩm quạt thông minh bằng việc xây dựng một bản phác thảo biểu thị rõ vị trí hình học tương đối giữa các khối trong sản phẩm sao cho sản phẩm có thể hoạt động một cách thuận tiện nhất có thể
Sau khi định hình layout vị cho các bộ phận, ta tiến hành ghép nhóm cho một số các các cụm bộ phận có chung thiết kế để bố trí trí hình học và có được bố trí hình học tương quan giữa các layout như sau:
Màn hìn oled Đèn tín hiệu
Màn hìn oled Đèn tín hiệu
Nhóm 3 Nhóm 3 Điều khiển từ xa Điều khiển từ xa
Nhóm 4 Điều tốc Động cơ Động cơ đảo hướng Cánh quạt Điều tốc Động cơ Động cơ đảo hướng Cánh quạt
Củ sạc Pin Aptomat Mạch bảo vệ
Củ sạc Pin Aptomat Mạch bảo vệ
Khung quạt Lồng quạt Khung quạt Lồng quạt Điều khiển qua điện thoại Điều khiển qua điện thoại
Hình 3 3 Layout thô quạt thông minh
Với mỗi nhóm bộ phận thiết kế sẽ có một vài chi tiết chung có tương quan hình học và vị trí không với nhau Do vậy, ta sắp xếp cho các nhóm có bộ phận chung cùng thiết kế với nhau Bảng dưới đây thể mô tả một số chức năng và nhiệm vụ đặt ra cho các nhóm thiết kế:
Bảng 3 3.Bảng nhiệm vụ các nhóm
STT Nhóm chức năng Bộ phận
Củ sạc Pin lithium polymer Aptomat Mạch bảo vệ pin
2 Nhóm hiển thị Màn hìn oled Đèn tín hiệu
3 Nhóm điều khiển Điều khiển từ xa Điều khiển qua điện thoại
4 Nhóm khung vỏ Khung quạt
5 Nhóm động cơ Điều tốc Động cơ Động cơ đảo hướng Cánh quạt
6 Nhóm ion âm Mạch tạo ion âm
Việc thiết kế và định hình sản phẩm đòi hỏi qua nhiều khâu và các quy trình khác nhau từ đó đưa ra được sản phẩm hoàn thiện đáp ứng nhu cầu thị trường và mục tiêu thiết kế ban đầu Quy trình mô tả quá trình này được thực hiện theo sơ đồ tổng quát như sau:
3.1.2 Bản vẽ kết cấu cơ khí của quạt
Qua quá trình xác định layout sơ bộ bản vẽ lắp quạt thông minh được xây dựng dựa trên bố trí trí không gian thiết kế sao cho phù hợp:
3 Trượt tăng giảm chiều cao
Hình 3 4 Bản vẽ phân rã
Hình 3.1 Bản vẽ phân rã
Thiết kế chi tiết
Khung quạt là bộ phận quan trọng Độ cứng vững ổn định của quạt phụ thuộc nhiều vào độ cứng vững của khung quạt Đối với khung quạt được làm bằng hợp kim nhôm và phủ sơn cách điện nhằm tạo độ chắc chắn và tăng tính thẩm mỹ rễ ràng tháo lắp và di chuyển Phần chân đế được làm rộng giúp quạt đứng vững trên nhiều bề mặt khác nhau
Hình 3 5 Thiết kế khung quạt
3.2.2 Thiết kế động cơ Động cơ là bộ phận giúp quạt chuyển đổi điện năng sang cơ năng và làm quay cánh quạt tạo ra gió
Pin lithium polymer dùng để lưu trữ và cung cấp năng lượng cho quạt hoạt động ngay cả khi không kết nối với điện lưới Thời gian sử dụng từ 5-10h tùy vào tốc độ của quạt
Dung lượng pin: 5200mAh Điện áp định mức: 22.2V
Cánh quạt được gắn trực tiếp với trục roto của động cơ, được làm bằng nhựa Khi quay, các cánh quạt sẽ đẩy luồng không khí theo một hướng nhất định tạo ra cảm giác mát cho căn phòng
3.2.5 Động cơ đảo hướng Động cơ đảo hướng giúp quạt có thể thay đổi hướng gió làm mát Động cơ có cảm biến encoder giúp xác định và có thể thay đổi nhiều góc khác nhau tùy vào mục đích của người sử dụng
Thông số: Điện áp 220V Điện áp xuất ra: 5-6KV tạo tia Plasma xuất ion vào không khí Ion giúp diệt khuẩn, đánh tan khói thuốc, mùi hôi…
Hình 3.2 Động cơ đảo hướng
Hình 3.3 Động cơ đảo hướng
Hình 3 9 Mạch tạo ion âm
Mạch điều khiển là bộ phận không thể thiếu đối với quạt thông minh Mạch sẽ nhận tín hiệu điều khiển từ người sử dụng, xử lý và thực hiện các yêu cầu đó
Hình 3 10 Mạch điều khiển quạt thông minh
