timtos

Động cơ điện mới có thể tăng hiệu quả của các xe điện, xe máy điện và tua-bin gió

Kỹ thuật điều khiển
01/01/2021 15:28
Công ty Linear Labs cho biết tua-bin điện Hunstable của công ty có thể tạo ra mô-men xoắn gấp hai đến năm lần so...
aa

Công ty Linear Labs cho biết tua-bin điện Hunstable của công ty có thể tạo ra mô-men xoắn gấp hai đến năm lần so với các động cơ hiện có trong cùng gói kích thước.

dong co dien moi co the tang hieu qua cua cac xe dien xe may dien va tua bin gio
Hình ảnh động cơ điện của Công ty Linear Labs

Các nhà sản xuất xe điện, xe đạp điện hoặc xe máy điện và những chủ sở hữu yêu thích chúng có xu hướng quan tâm rằng các loại pin và xe của họ trở nên tốt hơn bao nhiêu khi pin giảm trọng lượng, kích thước và giá thành.

Nhưng động cơ điện là khía cạnh thường bị bỏ qua trong nhận định đó. Công ty Linear Labs cho biết các máy điện của họ có thể cách mạng hóa ô tô, tua-bin gió và điều hòa không khí cũng như robot, máy bay không người lái và phương tiện di chuyển nhỏ.

Công ty có trụ sở tại Ft. Worth, Texas, Mỹ đã phát minh ra cái mà họ gọi là Hunstable Electric Turbine (hay HET, tạm dịch là tua-bin điện Hunstable). Công ty tuyên bố, tua-bin điện HET đã được cấp bằng sáng chế có thể tạo ra mô-men xoắn gấp hai đến năm lần so với các loại động cơ hoặc máy phát hiện có, trong cùng gói kích thước. Mô-men xoắn là lượng công việc mà một động cơ hoặc máy điện quay tạo ra, thường được đo trên cơ sở mỗi vòng quay.

Brad Hunstable, người sáng lập và Chủ tịch của công ty cho biết: “Chúng tôi tin rằng chúng tôi đã chế tạo được một loại động cơ điện hoàn toàn mới và điều đó đã không xảy ra có lẽ trong 30 năm”.

Brad Hunstable trước đây từng là giám đốc điều hành của UStream, một công ty lưu trữ và phát trực tuyến video (nay được gọi là IBM Cloud Video) mà IBM đã mua lại với giá 150 triệu đô-la Mỹ vào năm 2016. Cha của Brad Hunstable và cũng là Giám đốc công nghệ của Công ty Linear Labs, ông Fred Hunstable, là một nhà phát minh và kỹ sư điện từng làm việc trong lĩnh vực công nghiệp điện hạt nhân cho các công ty Raytheon và Ebasco. Công ty Linear Labs ra đời cách đây khoảng 5 năm như một dự án chung của hai cha con.

Hai cha con nhà Hunstable tập trung và nhấn mạnh vào nhiều ưu điểm về thiết kế và kỹ thuật cho tua-bin điện HET của họ, mà họ định nghĩa như là từ thông chu vi 3D, động cơ nam châm vĩnh cửu bốn rô-to. Không giống như các thiết kế điển hình, động cơ điện một chiều đồng bộ không có cuộn dây cuối thừa, vì vậy 100% vật liệu đồng của chúng tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng. Họ nói rằng hàm lượng đồng của một động cơ điển hình có thể giảm 30%, trong khi vẫn tạo ra mô-men xoắn tương đương. Vì vậy, đối với một mức mô-men xoắn nhất định, HET tiêu thụ năng lượng ít hơn đáng kể so với các thiết kế cạnh tranh khác.

Các nghiên cứu của công ty Linear Labs về các nền tảng ô-tô hiện có, bao gồm Tesla và Toyota Prius, cho thấy rằng động cơ của họ giúp tăng phạm vi lái xe lên hơn 10%; hoặc cho phép những chiếc xe đó mang những bộ pin tương đối nhỏ hơn để cung cấp một phạm vi hoạt động tương đương. Bản thân HET đã hoạt động hiệu quả một cách ngoạn mục, tạo ra mô-men xoắn lên đến 150 newton mét (Nm) ở tốc độ chỉ 3000 vòng/phút (rpm), trong một mô hình đóng gói cỡ ô tô Prius theo như công bố.

Công nghệ nam châm vĩnh cửu của công ty không yêu cầu sử dụng các kim loại hiếm để sản xuất động cơ điện. Trong đa số các ứng dụng động cơ cần sinh ra mô-men lớn, việc không sử dụng bộ hộp số giảm tốc là cần thiết. Hệ thống xe phối hợp với sự truyền tải hoàn toàn bằng điện năng giúp giảm các tổn hao năng lượng, và trọng lượng xe có thể được cắt giảm ít nhất là 45 kg ở quy mô sản xuất. Do đó độ phức tạp và giá thành cho việc thiết kế và sản xuất sẽ giảm theo.

Nhiều xe điện phải tích hợp các bộ biến đổi điện một chiều DC-DC, ví dụ bộ tăng hoặc giảm áp, để kích hoạt toàn giải tốc độ, tương ứng với nhiều tải khác nhau. Tuy nhiên, vì động cơ HET có thể tạo ra momen lớn tại số vòng quay

trên phút (rpms) thấp hơn, điều này cho phép loại bỏ bộ tăng áp trên xe. Vì vậy, các động cơ HET có thể tạo ra một chuỗi hiệu ứng domino lên các ngành kỹ thuật giao thông: kích thước của động cơ nhỏ hơn, hiệu suất hơn mà không cần đến bộ hộp số giảm tốc cũng như bộ biến đổi điện DC-DC. Điều này cho phép pin có khối lượng nhỏ và nhẹ hơn, các bộ điều khiển đơn giản và ít tốn kém, hệ thống giảm xóc và các thành phần của khung xe nhẹ hơn.

“Những bo mạch điện tử dùng để cấp nguồn cho động cơ thường là có giá thành cao hơn bản thân động cơ”, Brad nói.

Linear Labs đã bắt đầu làm việc với những khách hàng giấu tên, cùng nhau phát triển các ứng dụng về xe điện, phương tiện di chuyển nhỏ, robot và các hệ thống điện xoay chiều cao áp (HVAC). Công ty Linear Labs nói: “Một công ty chia sẻ xe máy điện yêu cầu chúng tôi đánh giá động cơ Segway Ninebot ES4”.

Kết quả là động cơ Segway đã được tăng 50% về dải hoạt động và mô-men xoắn thì tăng 4 lần, điều đó đã giúp nâng cao tốc độ tối đa của xe máy điện sử dụng động cơ này và cho phép nó vượt đoạn dốc có độ nghiêng 20%.

“Trong vòng một năm, mọi người sẽ thấy sự có mặt của chúng tôi trong một ứng dụng về phương tiện di chuyển nhỏ với những động cơ được làm mát bằng không khí”, Fred Hunstable nói.

Hai cha con nhà Hunstable bổ sung thêm rằng: với 45% lượng điện trên thế giới lưu thông qua động cơ điện trong tương lai, những thành tựu quyết định trong điện năng và sự hiệu quả có thể bao gồm những lợi ích chưa kể đến trong việc tiết kiệm năng lượng và hiệu suất. Một ví dụ: Công ty ước tính rằng đối với tua-bin gió lớn có công suất 8 MW, công nghệ HET có thể giảm trọng lượng tua-bin đến 80 tấn, tiết kiệm được hàng triệu đô-la Mỹ và hiệu suất tăng thêm 3%.

Chúng tôi cảm thấy mình là một phần của phong trào năng lượng sạch hơn, thông minh hơn, với các ứng dụng vượt xa mục đích tính di động”. Brad Hunstable, nhấn mạnh.

Đường dẫn tham khảo của bài báo gốc tiếng Anh

[1]

https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/advanced-cars/new-electric-motor-could-boost-efficiency-of-evs-scooters-and-wind-turbines

Theo LAWRENCE ULRICH

Dịch: Nguyễn Gia Minh Thảo (Đại học Nagoya, Nhật Bản), Nguyễn Thế Tiên (Đại học quốc gia Kyungpook, Hàn Quốc)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Thị trường chứng khoán ngày 12/3: Áp lực chốt lời gia tăng, VCB và một số mã trụ kéo chỉ số

Thị trường chứng khoán ngày 12/3: Áp lực chốt lời gia tăng, VCB và một số mã trụ kéo chỉ số

Thị trường có sự phân hóa rõ rệt giữa các nhóm cổ phiếu, trong khi áp lực chốt lời gia tăng khiến chỉ số rung lắc. Mặc dù VN Index tăng nhẹ nhờ sự hỗ trợ từ các cổ phiếu trụ như VCB và VHM, sự xuất hiện của cây nến Doji lần thứ hai trong ba phiên gần đây cho thấy nhà đầu tư đang dè dặt trước những biến động ngắn hạn.
Từ nghệ thuật lụa vụn đến niềm tin cho cộng đồng yếu thế qua “Những mảnh ghép sẻ chia từ hy vọng”

Từ nghệ thuật lụa vụn đến niềm tin cho cộng đồng yếu thế qua “Những mảnh ghép sẻ chia từ hy vọng”

Từ ngày 12-31/3/2025, tại phố Lụa Vạn Phúc (Hà Đông, Hà Nội) sẽ diễn ra sự kiện trưng bày đặc biệt mang tên “Những mảnh ghép sẻ chia từ hy vọng”. Đây là một hành trình kết nối giữa nghệ thuật và sự sẻ chia, lòng nhân ái và niềm hy vọng, tôn vinh những giá trị về sức mạnh, sự linh hoạt, tinh thần tái sinh bằng nghệ thuật ghép lụa thông qua những tác phẩm đầy cảm hứng do những người thợ thủ công khuyết tật thực hiện.
Văn phòng đại diện Tạp chí Tự động hoá Ngày nay tại TPHCM cần tuyển dụng và hợp tác

Văn phòng đại diện Tạp chí Tự động hoá Ngày nay tại TPHCM cần tuyển dụng và hợp tác

Tạp chí Tự động hóa ngày nay, cơ quan ngôn luận Hội Tự động hóa Việt Nam, là Tạp chí duy nhất chuyên ngành Tự động hóa, đã xuất bản gần 25 năm, gồm có bản in và tạp chí điện tử (https://tudonghoangaynay.vn/).
Trả lương gần 100 triệu đồng/tháng cho giảng viên nước ngoài

Trả lương gần 100 triệu đồng/tháng cho giảng viên nước ngoài

Với đề án VNU350, Đại học Quốc gia TPHCM có chính sách thu hút 350 nhà khoa học có trình độ từ Tiến sĩ trở lên. Theo đó, các trường đại học thành viên đã công bố mức lương gấp 2, 3 lần, lên tới gần 100 triệu đồng/tháng cho các nhà khoa học nước ngoài.
Góc nhìn sinh động và thiết thực về xanh hóa trong sản xuất

Góc nhìn sinh động và thiết thực về xanh hóa trong sản xuất

Hiện tại và tương lai xu hướng tiêu dùng xanh ngày càng rõ rệt, thậm chí hàng hóa, dịch vụ xanh trở thành tiêu chí hàng đầu trong các giao dịch thị trường nội địa và quốc tế, tạo nên sức ép ngày càng tăng tới sản xuất, cung ứng hàng hóa, dịch vụ đối với doanh nghiệp.
Giá thuê căn hộ thiết lập đỉnh mới: Người lao động gặp khó trong bài toán nhà ở

Giá thuê căn hộ thiết lập đỉnh mới: Người lao động gặp khó trong bài toán nhà ở

Cùng với đà tăng giá mạnh mẽ của phân khúc chung cư, giá thuê căn hộ tại Hà Nội cũng liên tục leo thang, đặc biệt tại khu vực trung tâm.
10 công cụ công nghệ tuyệt vời giúp cuộc sống của bạn dễ dàng hơn

10 công cụ công nghệ tuyệt vời giúp cuộc sống của bạn dễ dàng hơn

Trong thế giới kỹ thuật số phát triển nhanh như hiện nay, công nghệ được thiết kế để đơn giản hóa cuộc sống của chúng ta.
Nhận định phiên giao dịch ngày 12/3: Chốt lời dần, chờ mua lại tại vùng hỗ trợ

Nhận định phiên giao dịch ngày 12/3: Chốt lời dần, chờ mua lại tại vùng hỗ trợ

VN Index tiếp tục duy trì đà tăng với lực mua áp đảo vào cuối phiên, củng cố xu hướng tích cực. Tuy nhiên, chỉ báo RSI đã chạm vùng quá mua, cùng với chuỗi 4 phiên tăng liên tiếp, làm gia tăng rủi ro điều chỉnh trong ngắn hạn. Nhà đầu tư ngắn cân nhắc chốt lời từng phần, nhất là những cổ phiếu đã tăng mạnh, nhằm bảo toàn lợi nhuận và chờ nhịp điều chỉnh để mua lại những cổ phiếu tiềm năng.
Ngân hàng đồng loạt giảm lãi suất tiền gửi: Xu hướng tiếp tục lan rộng

Ngân hàng đồng loạt giảm lãi suất tiền gửi: Xu hướng tiếp tục lan rộng

Trong bối cảnh kinh tế cần sự hỗ trợ mạnh mẽ, nhiều ngân hàng thương mại tại Việt Nam đã chủ động giảm lãi suất huy động và cho vay nhằm thúc đẩy tăng trưởng và hỗ trợ doanh nghiệp, người dân.
Nộp ngân sách cao kỷ lục, Hòa Phát của tỷ phú Trần Đình Long đang thắng lớn

Nộp ngân sách cao kỷ lục, Hòa Phát của tỷ phú Trần Đình Long đang thắng lớn

Tập đoàn Hoà Phát đang "ăn nên làm ra" và đóng ngân sách Nhà nước cao kỷ lục trong năm qua. Tuy nhiên, sự cạnh tranh từ thép nhập khẩu và bài toán thị trường nội địa liệu có ảnh hưởng đến đà tăng trưởng của thép Hòa Phát?
Quảng cáo
qc-may-tinh