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)

mca
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/8/2025: Tuổi Sửu có được hạnh phúc, tuổi Tỵ dễ mắc bệnh

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/8/2025: Tuổi Sửu có được hạnh phúc, tuổi Tỵ dễ mắc bệnh

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 30/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 29/8: Thị trường chịu áp lực chốt lời, nhóm chứng khoán và ngân hàng giữ nhịp thị trường

Thị trường chứng khoán ngày 29/8: Thị trường chịu áp lực chốt lời, nhóm chứng khoán và ngân hàng giữ nhịp thị trường

Thị trường ngày 29/8 ghi nhận diễn biến giằng co khi VN Index nhiều lần vượt 1.690 điểm nhưng không giữ được trước áp lực chốt lời. Chốt phiên, chỉ số tăng nhẹ 1,35 điểm lên 1.682,21 điểm nhờ sự tích cực của nhóm ngân hàng và chứng khoán.
Hàn Quốc trở thành quốc gia đầu tiên có hơn 10% lực lượng lao động được thay thế bởi robot

Hàn Quốc trở thành quốc gia đầu tiên có hơn 10% lực lượng lao động được thay thế bởi robot

Hàn Quốc vừa trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới đạt tỉ lệ hơn 10% lực lượng lao động trong ngành công nghiệp được thay thế bởi robot, theo một báo cáo mới.
Bước tiến mới trong kiểm soát sản xuất bằng AI

Bước tiến mới trong kiểm soát sản xuất bằng AI

Tại Trung tâm Đổi mới Advantech ở Germering, gần Munich, Nexustec GmbH vừa chính thức giới thiệu TRiMiTi Demo Station, một giải pháp tiên tiến ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong kiểm soát quy trình sản xuất. Sự kiện này đánh dấu cột mốc quan trọng trong hợp tác giữa Advantech - nhà tiên phong trong lĩnh vực IoT công nghiệp và Nexustec - doanh nghiệp công nghệ toàn cầu chuyên về phần mềm kiểm soát quy trình và đảm bảo chất lượng.
BSR được giao quyền sử dụng 442 ha khu vực biển thuộc tỉnh Quảng Ngãi

BSR được giao quyền sử dụng 442 ha khu vực biển thuộc tỉnh Quảng Ngãi

Ngày 28/8, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1862/QĐ-TTg giao quyền sử dụng 442 ha khu vực biển cho Công ty Cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR). Diện tích sử dụng được giới hạn bởi các điểm góc có tọa độ cụ thể, độ sâu khai thác tối đa 40m, thuộc vùng biển xã Vạn Tường, tỉnh Quảng Ngãi.
Tìm kiếm giải pháp tích cực cho khí hậu qua chung kết ACIYLS 2025

Tìm kiếm giải pháp tích cực cho khí hậu qua chung kết ACIYLS 2025

Với chủ đề “Kiến tạo thành phố xanh - Tích cực cho khí hậu”, Vòng chung kết ACI Youth Leadership Summit 2025 tại Việt Nam đã mang đến một không gian đầy sáng tạo, nơi 11 Đội thi xuất sắc tranh tài cùng những ý tưởng độc đáo. Cuộc thi không chỉ hướng đến tìm kiếm những gương mặt quán quân khởi nghiệp sáng tạo, mà còn mở ra hành trình kết nối và đưa các bạn trẻ Việt Nam đến gần hơn với đấu trường quốc tế.
Tối ưu hóa giá trị sản xuất nhờ các tác nhân AI (AI Agents)

Tối ưu hóa giá trị sản xuất nhờ các tác nhân AI (AI Agents)

Hầu hết các nhà sản xuất đã nhận thấy tiềm năng của Trí tuệ nhân tạo hành động độc lập (Agentic AI). Dưới đây là nơi cần đầu tư và cách mở rộng trong toàn tổ chức.
Nhận định phiên giao dịch ngày 29/8: Cẩn trọng trước nhịp tăng nóng

Nhận định phiên giao dịch ngày 29/8: Cẩn trọng trước nhịp tăng nóng

Thị trường chứng khoán phiên 28/8 khép lại với nhiều biến động. VN-Index tăng 8 điểm, lên 1.680 điểm, cho thấy lực cầu vẫn duy trì nhưng áp lực bán cũng không hề nhỏ, khiến xu hướng thị trường chưa thực sự ổn định.
Lần đầu tiên lịch sử Đảng được đưa vào không gian số

Lần đầu tiên lịch sử Đảng được đưa vào không gian số

Lần đầu tiên tại Việt Nam, một triển lãm chuyên đề về Đảng được số hóa toàn diện, tích hợp cả không gian thực và không gian số. Triển lãm không chỉ là nơi trưng bày hiện vật, hình ảnh, tư liệu quý giá, mà còn là minh chứng sống động cho tinh thần đổi mới, sáng tạo, đưa lịch sử đến gần hơn với nhân dân.
Du khách quốc tế ấn tượng với không khí lễ duyệt binh kỷ niệm 80 năm Quốc khánh

Du khách quốc tế ấn tượng với không khí lễ duyệt binh kỷ niệm 80 năm Quốc khánh

Không chỉ người dân trong nước háo hức chờ đón, nhiều du khách nước ngoài tình cờ có mặt tại Hà Nội cũng bày tỏ sự thích thú trước bầu không khí sôi động, hào hùng của buổi sơ duyệt diễu binh kỷ niệm. Với họ, đây là một trải nghiệm đặc biệt khi được hòa mình vào không khí lễ hội cùng người dân Việt Nam.
song-gia-tri