acecook

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)

Tin bài khác
LPBank tiên phong chuyển đổi số, kiến tạo hệ sinh thái tài chính hiện đại

LPBank tiên phong chuyển đổi số, kiến tạo hệ sinh thái tài chính hiện đại

Trong bối cảnh ngành ngân hàng Việt Nam đang đẩy mạnh chuyển đổi số, Ngân hàng TMCP Lộc Phát (LPBank) đã ghi dấu ấn mạnh mẽ tại sự kiện "Chuyển đổi số ngành Ngân hàng năm 2025" diễn ra ngày 29/5 tại Văn phòng Chính phủ. Tại đây, LPBank đã giới thiệu Tổng đài đa kênh thông minh thế hệ mới, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào dịch vụ chăm sóc khách hàng, hướng tới xây dựng hệ sinh thái tài chính số hiện đại.
Tiêu chuẩn đánh giá ESG: Cơ hội tiếp cận nguồn vốn xanh cho doanh nghiệp

Tiêu chuẩn đánh giá ESG: Cơ hội tiếp cận nguồn vốn xanh cho doanh nghiệp

Tại Việt Nam, ESG ngày càng trở thành yêu cầu bắt buộc đối với các doanh nghiệp xuất khẩu, doanh nghiệp niêm yết, cũng như các doanh nghiệp vừa và nhỏ muốn tiếp cận nguồn vốn xanh, vốn đầu tư quốc tế và các thị trường tiêu dùng mới. Theo Báo cáo “Cam kết ESG và thực hành Báo cáo Phát triển bền vững” do PwC Việt Nam thực hiện năm 2023, chỉ có khoảng 29% doanh nghiệp tại Việt Nam có kiến thức và triển khai ESG, trong khi hơn 70% doanh nghiệp chưa có chiến lược hoặc kế hoạch thực hiện ESG cụ thể, rõ ràng.
Nhiều trường đại học ở Hà Nội chính thức mở hồ sơ xét tuyển

Nhiều trường đại học ở Hà Nội chính thức mở hồ sơ xét tuyển

Từ cuối tháng 5, một số trường đại học đã công bố mở hồ sơ xét tuyển, tuy nhiên hầu hết mở xét tuyển từ đầu tháng 6 đến hết tháng 7, hoặc cho đến khi đủ chỉ tiêu.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/6/2025: Tuổi Dần hay gặp trục trặc, tuổi Mão may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/6/2025: Tuổi Dần hay gặp trục trặc, tuổi Mão may mắn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 1/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Mở khóa chuyển đổi số cho doanh nghiệp tư nhân tìm cơ hội

Mở khóa chuyển đổi số cho doanh nghiệp tư nhân tìm cơ hội 'cất cánh'

Khu vực kinh tế tư nhân – một động lực then chốt của tăng trưởng – đang đứng trước yêu cầu cấp thiết phải chuyển đổi số để không bị tụt hậu. Nếu được hoạch định đúng đắn, chuyển đổi số sẽ đóng vai trò như một “hệ điều hành mới” cho tăng trưởng, sáng tạo và hội nhập.
Bộ Công Thương ban hành Kế hoạch thực hiện Quy hoạch điện VIII điều chỉnh

Bộ Công Thương ban hành Kế hoạch thực hiện Quy hoạch điện VIII điều chỉnh

Ngày 30/5/2025, Bộ Công Thương ban hành Quyết định số 1509/QĐ-BCT, phê duyệt Kế hoạch thực hiện Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến 2050 điều chỉnh (gọi tắt là Kế hoạch thực hiện Quy hoạch điện VIII điều chỉnh).
Khi máy móc biết “chủ động sống thay người”

Khi máy móc biết “chủ động sống thay người”

Tự động hóa ngày nay không còn là chuyện trong nhà máy hay phòng lab. Nó đã đi vào từng ngóc ngách đời sống, từ lúc bạn vừa mở mắt buổi sáng cho đến khi bạn tắt đèn đi ngủ. Nhưng liệu chúng ta đang sống trong một thế giới tiện lợi hơn hay dần bị công nghệ dắt mũi trong im lặng?
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB trình diễn Biz MBBank tại sự kiện chuyển đổi số

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB trình diễn Biz MBBank tại sự kiện chuyển đổi số

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: VietinBank bổ nhiệm 3 phó tổng Giám đốc; Techcombank tăng tốc chuyển đổi số; SHB rao bán nhiều khoản nợ...
Kỹ thuật điều chế vectơ không gian đa chế độ để tăng cường tỷ lệ truyền

Kỹ thuật điều chế vectơ không gian đa chế độ để tăng cường tỷ lệ truyền

Bài báo này trình bày một nghiên cứu chi tiết về kỹ thuật điều chế vượt mức nhằm cải thiện tỷ số truyền điện áp của biến tần ma trận.
Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện băng nước quanh ngôi sao gần chúng ta

Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện băng nước quanh ngôi sao gần chúng ta

Các nhà khoa học vừa phát hiện băng nước đông lạnh quanh một ngôi sao tương tự Mặt Trời, chỉ cách Trái Đất 155 năm ánh sáng.
siement
Quảng cáo
moxa