Portable fan

พั ด ล ม ห น้ า ค อ ม PORTABLE FAN ปู ป อ ป ค อ ร์ น

สมาชิกกลุม่ 1.นางสาวบณั ฑิตา บุญรับ เลขที 4ข 2.นายทกั ษ์ดนัย พระงาม เลขที 11ข 3.นางสาวสุพิชญาพร บุตรดขี ันธ์ เลขที 12 ข 4.นางสาวชลลดา ธัญถาวร เลขที 14ข 5.นางสาวฐานิตา ทองนาํ เลขที 15ข ชันมธั ยมศกึ ษาปที 4/1 เสนอ คณุ ครูสมชาย วงศ์ษา

การออกแบบเชงิ วิศวกรรม 1.ระบุปญหา เนอื งจากในปจจุบันนีมีเทคโนโลยีมากมายในชีวิตประจาํ วนั เชน่ โทรศพั ท์ คอมพวิ เตอร์ เปนตน้ ทางกลมุ่ เราไดเ้ ลง็ เห็นว่าบรเิ วณทมี ีโต๊ะคอมนันผใู้ ช้งานคอมพิวเตอรฺ์ต่างมอี าการรอ้ น เหงือออก และ หงดุ หงิดง่ายเนืองจากลมทมี าจากซีพียนู นั เปนลมรอ้ นกลมุ่ เราจงึ ไดจ้ ดั ทาํ “ พัดลมหน้าคอม ” (Portable Fan) ขนึ เพอื เปนเครอื งมือทสี ามารถอาํ นวยความสะดวกไดเ้ บืองต้น 5H1W What : บรเิ วณโตะ๊ คอมพิวเตอรม์ คี วามร้อน Who : ผู้ทีใช้งานคอมพวิ เตอร์ Why : เนืองจากเปนบริเวณทใี ช้เครอื งใช้ไฟฟาจงึ มคี วามร้อนมากในบริเวณนนั When: ทกุ ครังทีมีการใชง้ านคอมพวิ เตอร์และมรี ะยะเวลาทนี าน Where: แถวบรเิ วณทีตงั คอมพิวเตอร์ How : หาวิธลี ดความร้อนและระบายความร้อนหน้าคอม

2.ขนั รวบรวมข้อมูลและแนวคิดทแี ก้ปญหา บทคดั ย่อ การวจิ ยั กอ่ นหนา้ นไี ด้แสดงให้เห็นว่าประสิทธภิ าพของระบบทาํ ความเย็นพัดลมแบบ piezoelectric (PZT) ที ไดร้ ับผลกระทบอยา่ งมากจากความถีในการใช้งาน, ความกว้างของพัดลม, การจดั เรียงพดั ลมและการใช้ พลังงาน  นอกจากนียงั มกี ารกาํ หนดตัวเลขไร้มติ ิใหมร่ วมถงึ  Mp และ Ri เพอื วเิ คราะห์ประสิทธิภาพของระบบ ทําความเย็น  ในการศกึ ษานไี ด้พัฒนาระบบระบายความร้อนพดั ลมแบบสนั สะเทอื นหลายตวั โดยใช้ แรง PZT และแรงแม่เหลก็  ในการออกแบบนแี ผน่  PZT สามารถใชเ้ พือกระตุ้นพัดลมสันหา้ ตัวพร้อมกนั  ประสิทธิภาพของระบบนันแสดงให้เหน็ โดยรวมแอมพลจิ ดู ของระบบ  ความกว้างทงั หมดของระบบ พัดลม PZT ตวั เดยี วคอื  8 มม. ในขณะทีความกว้างทงั หมดของระบบพัดลมแบบสันสะเทอื นหลายตัว คอื  31 มม. ภายใต้การใชพ้ ลงั งานเดียวกนั  นอกจากนรี ะบบพดั ลมสนั สะเทอื นหลายตัวสามารถฝงลงในแผง ระบายความรอ้ นโดยตรง  ทําใหอ้ ุณหภมู ิของชุดระบายความรอ้ นลดลงจาก 67 ° C เปน 50 ° C เมอื ระบบ ทาํ งานภายใตส้ ภาวะความถ ี 36.4 Hz, 50 V และλ = 2 มม.  ผลลัพธ์แสดงว่าอุณหภมู ลิ ดลงถึง 17 ° C ภายใต้ การใช้พลงั งาน 0.03 W

การทาํ งานของมอเตอร์ไฟตรงและการใช้งาน มอเตอรไ์ ฟตรง (DC motor) เปนอปุ กรณ์ทที ําหน้าทีเปลียนพลงั งานไฟฟาเปนพลงั งานกล โดย เมือจ่ายไฟใหแ้ ก่มอเตอร์ จะทาํ ให้แกนของมอเตอรห์ มุน จึงสามารถนาํ การหมุนของแกนมอเตอร์ ไปใช้ในการขบั เคลือนวตั ถใุ หเ้ กิดการเคลอื นทมี อเตอร์ไฟตรงมีขนาดและพิกดั แรงดนั ใหเ้ ลือกใช้ มากมาย ในบทความนีจะเนน้ ไปทีมอเตอรข์ นาดเล็กทใี ชแ้ รงดนั ในยา่ น +1.5 ถึง +12V ซงึ มีการใช้ งานในหุ่นยนตห์ รือสงิ ประดิษฐท์ ีมีกลไกเคลือนไหว โดยปกติมอเตอรไ์ ฟตรงจะถกู สร้างขึนให้ สามารถหมุนแกนดว้ ยความเร็วสงู มาก ตงั แต่ 1,000 รอบขนึ ไป แต่แรงบดิ ทคี วามเรว็ รอบสงู มี นอ้ ยมาก จนไม่สามารถนาํ ไปขบั กลไกเคลือนไหวได้ จึงตอ้ งมีการทดจาํ นวนรอบด้วยการใชเ้ ฟอง เพอื ให้เกดิ แรงบดิ มากขนึ นนั คอื ยงิ มอี ตั ราทดสงู เท่าใด ความเร็วรอบของแกนมอเตอร์จะลดลง แต่จะมีแรงบิดมากขนึ ดังนันการกําหนดอตั ราทดทเี หมาะสมจะทาํ ใหส้ ามารถใชง้ านมอเตอรไ์ ฟ ตรงเพอื ขับเคลือนกลไกเคลอื นทไี ดอ้ ยา่ งมปี ระสิทธภิ าพ

การทํางานของมอเตอร์ไฟตรงการขับหรอื ทาํ ใหม้ อเตอรไ์ ฟตรงทาํ งานเพอื หมุนแกนนนั งา่ ยมาก เพียงจา่ ยไฟ เข้าทขี วั ของมอเตอร์เทา่ นนั และเมอื กลบั ขัวของการจ่ายไฟมอเตอรก์ ็จะหมุนกลับทศิ ทาง สาํ หรับการอธิบาย การทํางานของมอเตอร์โดยทวั ไปจะอา้ งถึงมอเตอร์แบบ 2 ขัว ดงั ในรูปที 2 เมอื จ่ายไฟให้แก่มอเตอรผ์ ่านทาง แปรงสมั ผัสซงึ ตอ่ อยกู่ ับคอมมิวเตเตอร์และขดลวด เมอื กระแสไฟฟาไหลผา่ นขดลวดทาํ ให้เกดิ สนามแมเ่ หล็ก ขนึ และเกดิ แรงดูดจากแม่เหลก็ ถาวร ทําใหข้ ดลวดสามารถหมนุ ได้ แต่ด้วยการใช้ขดลวดเพียง 2 ขวั การหมนุ ของมอเตอรจ์ ะขาดเสถียรภาพ เพราะในความเปนจริงเมือคอมมิวเตเตอรห์ มนุ ไป 90 องศาจะทําใหเ้ กิดการ ลดั วงจรคอมมิวเตอรท์ ัง 2 ชิน ทําใหก้ ระแสไฟฟาหยดุ ไหล แต่แกนของมอเตอร์ยงั หมุนไปไดด้ ้วยแรงเฉือย ทาํ ให้จังหวะการทาํ งานนันไมต่ อ่ เนอื ง และทําใหอ้ ัตราเร็วในการหมนุ ไมค่ งที ซึงทางแก้ไขนนั จะใชม้ อเตอร์แบบ มีขดลวด 3 ขัว ทมี กี ารพนั ในทศิ ทางทีสลบั กันในมอเตอร์ไฟตรงทีใช้งานจริงนัน จะเปนมอเตอรแ์ บบขดลวด 3 ขัว ดังนนั คอมมิวเตเตอรท์ ใี ช้ในการกําหนดจังหวะการจ่ายกระแสใหแ้ กข่ ดลวดจะมี 3 ชนิ ดังแสดงโครงสรา้ ง และการทํางานของมอเตอร์ไฟตรงแบบ 3 ขัวในรูปที 3 ด่วยการใชข้ ดลวด 3 ชุดนชี ว่ ยให้การหมนุ ของมอเตอรม์ ี เสถียรภาพมากขึน เพราะแม้ว่าจะเกดิ จังหวะทคี อมมวิ เตเตอร์ 2 ชินจะถกู ลัดวงจร ดงั ในขนั ตอนที 2 และ 4 ของรปู ที 3 แต่เนืองจากมคี อมมวิ เตเตอร์ 3 ชนิ เมอื ลดั วงจร 2 ชนิ กเ็ สมือนกบั รวมกันเปนคอมมิวเตเตอร์ 1 ชิน จงึ สามารถทาํ งานกบั คอมมิวเตเตอร์อีก 1 ชินทเี หลือ เพอื กําหนดจังหวะการจา่ ยกระแสไฟฟาต่อไปได้ ทาํ ใหไ้ มเ่ กดิ ภาวะกระแสไฟฟาหยดุ ไหลดงั ทีเกิดในมอเตอรแ์ บบขดลวด 2 ขัว

3.ขันออกแบบวธิ ีการแก้ปญหา วัสดุ อปุ กรณ์ 1.กระปองแปง 1 กระปอง 2.แผน่ ซดี ี 2 แผน่ 3.เหรยี ญ 10 บาท 1 เหรยี ญ 4.เมจกิ 1 แทง่ 5. ไม้บรรทดั 6.กาวร้อน 7.ปนกาว 8.สกรู 9.มอเตอร์ 10.สายUSB 1 สาย

วธิ กี ารดําเนนิ การ 1.ตดั แผ่น cd ขนาดเทา่ เหรยี ญสิบสองแผ่น 2.ตดั แผ่น cd อกี แผ่นเปนแปดส่วนใหม้ ขี นาดเทา่ ๆกันโดย ไม่ตอ้ งตดั ให้ขาดออกจากกนั เวน้ รูตรงกลางไว้ 3.นาํ แผ่นซีดที ตี ัดไวใ้ นขอ้ แรกมาติดทับรูตรงกลางทงั สองดา้ นของแผ่น cd โดยใช้กาวรอ้ น 4.หาจดุ กึงกลางและใชห้ วั แรง้ (สกร)ู เจาะให้ทะลุ 5.ใช้ไฟแช็กลนเพือทาํ การ ดัดใบของแผน่ ซีดที แี บ่งเปนซๆี เอาไว้ 6.ตกแตง่ ใบพดั เพอื ความสวยงาม 7.นาํ มอเตอรม์ าตดิ กับใบพดั แผน่ ซดี ีโดยใชก้ าวรอ้ น 8.นาํ มอเตอรท์ ตี ิดกบั แผ่นซีดมี าตดิ กบั กระปองแปงทีเตรียมไว้ 9.ใชส้ ายยูเอสบีเฉพาะเสน้ สดี าํ และสีแดงมาตดิ กับมอเตอรแ์ ละตอ่ เขา้ กบั ปลักไฟ หรือทชี ารจ์ โทรศัพทก์ ็ได้ 10.จะได้พัดลมทมี ีความเยน็ สบายและพกพาไปไหนมาไหนได้อย่างสบาย





4.ขนั วางแผนและดําเนนิ การแกป้ ญหา

5.ขนั ทดสอบ ประเมนิ ผลและปรบั ปรงุ แกไ้ ข

6.ขนั นําเสนอวธิ ีการแกป้ ญหา ผลการแก้ปญหา ได้จัดการนาํ เสนอทาง canvaและเผยแพรท่ าง issuu