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
Văn phòng đại diện VAA tại TP. Hồ Chí Minh đẩy mạnh kết nối doanh nghiệp

Văn phòng đại diện VAA tại TP. Hồ Chí Minh đẩy mạnh kết nối doanh nghiệp

Việc đẩy nhanh phát triển, sử dụng xe điện sẽ giúp Việt Nam sẽ tiết kiệm được chi phí nhập khẩu nhiên liệu. Ngoài ra, còn có thể tiết kiệm chi phí rất lớn về y tế nếu môi trường tiếp tục ô nhiễm do phương tiện giao thông chạy xăng gia tăng.
Do đâu lợi nhuận tại ngân hàng OCB giảm mạnh hàng trăm tỷ đồng sau 6 tháng?

Do đâu lợi nhuận tại ngân hàng OCB giảm mạnh hàng trăm tỷ đồng sau 6 tháng?

Sau nửa đầu năm 2025, Ngân hàng OCB mới hoàn thành được 35% mục tiêu lợi nhuận. Việc OCB dành ra hàng nghìn tỷ để dự phòng rủi ro tín dụng chỉ sau 6 tháng cũng đã khiến lợi nhuận của ngân hàng này giảm mạnh.
Robot và AI tiếp tục dẫn đầu dòng vốn đầu tư công nghệ ứng dụng tại Mỹ

Robot và AI tiếp tục dẫn đầu dòng vốn đầu tư công nghệ ứng dụng tại Mỹ

Trong bối cảnh kinh tế vĩ mô toàn cầu vẫn còn nhiều bất ổn, J.P. Morgan vừa công bố Báo cáo công nghệ ứng dụng mới nhất, hé lộ những xu hướng đầu tư nổi bật tại Mỹ trong các lĩnh vực như robot, chất bán dẫn, quốc phòng và hàng không vũ trụ.
Nhận định phiên giao dịch ngày 6/8: Xu hướng chung vẫn tích cực nhưng đừng để cảm xúc lấn át

Nhận định phiên giao dịch ngày 6/8: Xu hướng chung vẫn tích cực nhưng đừng để cảm xúc lấn át

Thị trường ngày 5/8 tiếp tục nối dài đà hồi phục ấn tượng, khi chỉ số VN Index tăng gần 19 điểm. Động lực đến từ dòng tiền mạnh vào nhóm ngân hàng và bất động sản. Tuy nhiên, biến động mạnh vào cuối phiên cho thấy thị trường đang ở giai đoạn cần xác lập lại trật tự dẫn dắt. Đây là thời điểm quan trọng để nhà đầu tư quản trị cảm xúc, theo sát diễn biến dòng tiền và bám sát các nguyên tắc giao dịch đã đặt ra.
Doanh nghiệp vừa và nhỏ Việt Nam đã “đọc vị” EVFTA đến đâu?

Doanh nghiệp vừa và nhỏ Việt Nam đã “đọc vị” EVFTA đến đâu?

Hiệp định Thương mại Tự do Việt Nam - EU (EVFTA) có hiệu lực tròn 5 năm (1/8/2020 – 1/8/2025). Trong suốt những năm qua bức tranh hợp tác kinh tế song phương giữa hai bên trở nên sôi động hơn bao giờ hết.
Triển lãm ảnh Humanoid mùa 8: Ghi dấu vẻ đẹp Hà Nội qua lăng kính “Tòa soạn báo mới”

Triển lãm ảnh Humanoid mùa 8: Ghi dấu vẻ đẹp Hà Nội qua lăng kính “Tòa soạn báo mới”

Trở lại với mùa thứ 8, Humanoid, dự án nhiếp ảnh thường niên của CLB Humans of Hanoi - Amsterdam High School mang đến triển lãm ảnh với chủ đề “Tòa soạn báo mới”, hứa hẹn là điểm hẹn văn hóa - nghệ thuật đầy cảm hứng dành cho giới trẻ yêu nhiếp ảnh và Hà Nội.
Lần đầu tiên cuộc thi về AI được tổ chức trên sóng truyền hình quốc gia

Lần đầu tiên cuộc thi về AI được tổ chức trên sóng truyền hình quốc gia

“AI thực chiến” là tên cuộc thi vừa được Đài Truyền hình Việt Nam (VTV), Trung tâm Dữ liệu quốc gia (NDC), Hiệp hội Dữ liệu quốc gia (NDA) và Ngân hàng Thương mại cổ phần Kỹ Thương Việt Nam (Techcombank) khởi động.
Hà Nội với chiến dịch 45 ngày đêm hỗ trợ chuyển đổi số

Hà Nội với chiến dịch 45 ngày đêm hỗ trợ chuyển đổi số

Ngày 5/8, tại Hà Nội, Báo Kinh tế & Đô thị, Trung tâm Truyền thông, Dữ liệu và Công nghệ thành phố Hà Nội đã tổ chức tọa đàm “Hà Nội với Chiến dịch 45 ngày đêm hỗ trợ chuyển đổi số”. Đây là yêu cầu cấp thiết để vận hành mô hình chính quyền địa phương 2 cấp minh bạch và gần dân hơn.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/8/2025: Tuổi Tuất tràn đầy sức sống, tuổi Mùi nhiều áp lực

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/8/2025: Tuổi Tuất tràn đầy sức sống, tuổi Mùi nhiều áp lực

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 6/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 05/8: Áp lực chốt lời lan rộng, chỉ số rung lắc mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 05/8: Áp lực chốt lời lan rộng, chỉ số rung lắc mạnh

Thị trường khởi đầu đầy hứng khởi khi chỉ số bật tăng mạnh mẽ, có lúc vượt mốc 1.584 điểm. Tuy nhiên, áp lực chốt lời từ vùng giá cao nhanh chóng xuất hiện, khiến chỉ số rung lắc mạnh và nhiều cổ phiếu giảm sâu. Dù VN Index vẫn giữ được sắc xanh nhờ nhóm trụ, nhưng sự phân hóa rõ rệt và cây nến doji được hình thành khiến nhà đầu tư cần hành động thận trọng hơn trong các phiên sắp tới.