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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Đề xuất mức thu phí thẩm duyệt thiết kế phòng cháy chữa cháy tối thiểu 500.000 đồng/dự án

Đề xuất mức thu phí thẩm duyệt thiết kế phòng cháy chữa cháy tối thiểu 500.000 đồng/dự án

Bộ Tài chính đang lấy ý kiến góp ý với dự thảo Thông tư quy định mức thu, chế độ thu, nộp, quản lý và sử dụng phí thẩm định phê duyệt thiết kế phòng cháy và chữa cháy.
Tổ chức Lễ dâng hương tưởng nhớ Hoàng tử Lang Liêu, tôn vinh văn hóa ẩm thực dân tộc

Tổ chức Lễ dâng hương tưởng nhớ Hoàng tử Lang Liêu, tôn vinh văn hóa ẩm thực dân tộc

Lễ dâng hương tưởng nhớ công lao của Hoàng tử Lang Liêu, người được ghi nhớ trong lịch sử và truyền thuyết dân gian là người đã sáng tạo ra bánh chưng, bánh giầy-hai biểu tượng về văn hóa ẩm thực đặc sắc của dân tộc sẽ diễn ra trong hai ngày 6 và 7/5 (mồng 9 và 10 tháng Tư âm lịch) tại Khu di tích lịch sử văn hóa đền thờ Hoàng tử Lang Liêu, phường Dữu Lâu, thành phố Việt Trì (tỉnh Phú Thọ).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/5/2025: Tuổi Hợi mâu thuẫn cá nhân, tuổi Tỵ gặp vận may

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/5/2025: Tuổi Hợi mâu thuẫn cá nhân, tuổi Tỵ gặp vận may

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 7/5/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 6/5: VN Index giằng co tại vùng kháng cự, dòng tiền tìm đến nhóm midcaps

Thị trường chứng khoán ngày 6/5: VN Index giằng co tại vùng kháng cự, dòng tiền tìm đến nhóm midcaps

Thị trường tiếp tục duy trì sắc xanh nhưng kết phiên với áp lực bán mạnh cuối phiên, cảnh báo áp lực điều chỉnh tại vùng kháng cự quanh 1.250 điểm. Trong bối cảnh nhóm cổ phiếu trụ suy yếu, dòng tiền có dấu hiệu dịch chuyển sang nhóm midcaps và bất động sản.
F88 chính thức trở thành công ty đại chúng

F88 chính thức trở thành công ty đại chúng

Ngày 06/05/2025, Công ty Cổ phần Đầu tư F88 (F88) vừa đạt một bước đi dài tiến gần hơn đến mục tiêu niêm yết trên sàn chứng khoán, mở ra một chương mới trong quá trình phát triển bền vững của công ty với những tiêu chuẩn quản trị cao hơn, minh bạch hơn.
Chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025

Chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025

Chính sách cho trẻ em nhà trẻ, học sinh, học viên ở vùng đồng bào dân tộc thiểu số và miền núi; tăng phụ cấp lưu trú khi đi công tác... là những chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025.
Cuộc thi viết "Vượt lên số phận" lần thứ VIII có 12 giải chính và 4 giải phụ

Cuộc thi viết "Vượt lên số phận" lần thứ VIII có 12 giải chính và 4 giải phụ

Ngày 6/5, tại Hà Nội, Tạp chí Thanh niên phối hợp với Học viện Báo chí và Tuyên truyền cùng Hội Bảo trợ người khuyết tật và trẻ mồ côi Việt Nam phát động cuộc thi viết “Vượt lên số phận” lần thứ VIII. Năm nay, ngoài các giải thưởng chính, Ban tổ chức sẽ trao nhiều giải phụ gồm: "Nhân vật truyền cảm hứng", "Nhân vật làm chủ khoa học công nghệ", "Sáng tạo" và "Tâm huyết".
Kết thúc kỳ thi TSA lần thứ 3, top 10 thí sinh xuất sắc lộ diện

Kết thúc kỳ thi TSA lần thứ 3, top 10 thí sinh xuất sắc lộ diện

Sáng 6/5, ĐH Bách khoa Hà Nội công bố điểm thi Đánh giá tư duy (TSA) đợt 3 năm 2025, top 10 thí sinh đạt điểm xuất sắc, đến từ nhiều trường THPT các tỉnh/thành lộ diện.
Ngành Nông nghiệp và Môi trường tháo gỡ các điểm nghẽn trong ứng dụng khoa học công nghệ

Ngành Nông nghiệp và Môi trường tháo gỡ các điểm nghẽn trong ứng dụng khoa học công nghệ

Nghị quyết 57-NQ/TW, yêu cầu đổi mới tư duy, đặt nền tảng cho hệ thống chính sách và chương trình hành động trong toàn ngành Nông nghiệp và Môi trường nhằm thúc đẩy chuyển đổi xanh, nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và phát triển nông nghiệp sinh thái.
Máy đo tọa độ Maestro của Hexagon đáp ứng sản xuất hiện đại

Máy đo tọa độ Maestro của Hexagon đáp ứng sản xuất hiện đại

Ngày 6 tháng 5 năm 2025, Bộ phận Trí tuệ nhân tạo sản xuất của Hexagon thông báo ra mắt MAESTRO, một máy đo tọa độ (CMM) thế hệ tiếp theo hoàn toàn mới được thiết kế từ đầu để đáp ứng nhu cầu năng suất ngày càng tăng của sản xuất hiện đại.
siement
Quảng cáo
moxa