Lời mở đầu Trong những năm gần đây ngành Cơ Điện tử có những bước phát triển vượt bậc, việc ứng dụng các sản phẩm cơ điện tử vào sản xuất ngày càng phổ biến giúp nâng cao năng suất lao động và hạ giá thành sản phẩm. Song song với quá trình phát triển đó là yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác, tin cậy, khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt với thời gian dài của các hệ thống cơ điện tử. Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế các hệ thống cơ điện tử để đáp ứng được yêu cầu trên là việc làm cần thiết. Sự phát triển của hệ thống cơ điện tử là sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới.
Học phần Thiết kế hệ thống Cơ Điện tử được đưa vào giảng dạy với mục đích giúp sinh viên có kiến thức và tư duy trong việc lập kế hoạch công việctheo trình tự hợp lý để có thể thiết kế được một hệ thống cơ điện tử hoạt động ổn định, tối ưu và hiệu quả. Học phần cũng rèn luyện cho sinh viên khả năng tư duy hệ thống, kỹ năng làm việc nhóm và kiến thức về nhiều mảng khác nhau, giúp ích cho học tập và công việc sau này. Sau quá trình học tập và tự tìm hiểu về học phần, nhóm sinh viên đã lựa chọn và hoàn thành báo cáo bài tập lớn với đề tài: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử “Quạt thông minh”. Đây là một đề tài hay và có tính ứng dụng cao trong đời sống đồng thời cũng là cơ sở cho những nghiên cứu và sản phẩm sau này của sinh viên.
PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. 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. 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, 7 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. Quạt điện thông minh Xiaomi Smartmi fan gen 3 1.
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 8 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. Quạt sạc điện thông minh Kangaroo K739 1. 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. 9 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. Quạt sạc điện cây Panasonic F-CS339 1.
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. 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. 10 Quy mô Hình thức khảo Ghi chú (Thời gian/ Địa Phụ Trách khảo sát sát điểm) (người) 9h00 ngày 28/05/2023 Phỏng vấn trực Khu chung cư An Sinh - Hoàng Văn Hưng 100 Cầu Diễn, Các hộ gia tiếp đình khu vực Xuân Phương, Nam Từ Liêm 9h00 ngày 28/05/2023 Phỏng vấn trực Hoàng Văn Hưng 35 Các khu dân cư khu vực tiếp quận Hoàn Kiếm 9h00 ngày 28/05/2023 Phỏng vấn trực Lưu Đức Kiên 20 Các cửa hàng điện máy tiếp khu vực Cầu Giấy Bảng 1.
Khảo sát lấy nhu cầu khách hàng CHƯƠNG 2. NỘI DUNG THIẾT KẾ 2. 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.
Thiết lập danh sách yêu cầu DANH SÁCH YÊU CẦU CHO QUẠT ĐIỆN 10/10/2022 Nhóm 13 THÔNG MINH THAY D Yêu cầu Chịu trách ĐỔI W nhiệm Động lực học D • Tốc độ cánh quạt: 400-1500vòng/phút W • Tốc độ lồng quạt: 10-20 vòng/phút Khả năng chịu lực D • Khung quạt chắc chắn không rơ lắc • Trọng lượng: 3-4 kg 11 W Kích thước • Dài 50-60cm W • Rộng 40-60cm W • Cao 60-120cm W Năng lượng D • Điện áp vào: AC 100 – 240V D • Tần số : 50 / 60 Hz D • Điện áp ngõ ra: 12 – 24 VDC W • Công suất: 25-35 w W • Nhiệt độ môi trường thích hợp: 10 – 50oc D • Dung lượng pin: 4000- 5500 mAh W • Thời gian sử dụng: 8-12 giờ Vật liệu D • Vật liệu cánh quạt: Đảm bảo độ cứng và nhẹ D • Vật liệu khung: Đảm bảo độ cứng, chống chịu va đập và chịu nhiệu tốt D • Vật liệu chân quạt: Đảm bảo độ bám và đứng vững trên nhiều bề mặt khác nhau Tín hiệu Đầu vào: D • Nút nhấn bật tắt D • Các nút chuyển chế độ quạt D • Điều khển từ xa D • Bộ điều khiển (điện thoại): Nhận yêu cầu từ con người D • Bộ nhớ: Lưu trữ các lệnh truyền vào 12 D • Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệu Đầu ra: W • Màn hình: hiển thị cấp gió W • Đèn led: cho biết quạt đang hoạt động An toàn D • Hệ thống: Bảo vệ quá dòng và quá nhiệt D • Vật liệu: Sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường D • Con người: Bảo vệ khỏi rò rỉ điện Điều khiển điện: W • Chỉ hoạt động với mức điện áp thiết kế W • Dừng khi quạt hoạt động với tốc độ vượt mức cho phép Lắp ráp W • Thời gian lắp ráp: < 30 phút Quản lý chất lượng: W • Độ bền trung bình 2 -3 năm W • Hao mòn: 3 – 7% trong 2 -3 năm Vận hành: D - Có sách hướng dẫn D - Tiếng ồn: 10 – 30 dB.