Hướng phát triển động cơ không lõi

Với sự tiến bộ không ngừng của xã hội, sự phát triển liên tục của công nghệ cao (đặc biệt là ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo), và khát vọng không ngừng theo đuổi cuộc sống tốt đẹp hơn của con người, việc ứng dụng động cơ siêu nhỏ ngày càng được mở rộng. Ví dụ: ngành công nghiệp thiết bị gia dụng, công nghiệp ô tô, nội thất văn phòng, ngành y tế, công nghiệp quân sự, nông nghiệp hiện đại (trồng trọt, chăn nuôi, kho bãi), logistics và các lĩnh vực khác đang hướng tới tự động hóa và trí tuệ nhân tạo thay thế cho lao động thủ công, do đó việc ứng dụng máy móc điện cũng ngày càng phổ biến. Hướng phát triển tương lai của động cơ chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:

Hướng phát triển thông minh

Với xu hướng sản xuất thiết bị, nông sản công nghiệp trên toàn thế giới hướng tới độ chính xác vận hành, độ chính xác điều khiển, tốc độ vận hành và độ chính xác thông tin, hệ thống truyền động động cơ cần phải có các chức năng tự đánh giá, tự bảo vệ, tự điều chỉnh tốc độ, điều khiển từ xa 5G+, do đó động cơ thông minh chắc chắn sẽ là xu hướng phát triển quan trọng trong tương lai. Công ty POWER cần đặc biệt chú trọng nghiên cứu và phát triển động cơ thông minh trong tương lai.

Những năm gần đây, chúng ta có thể thấy sự đa dạng trong ứng dụng của động cơ thông minh, đặc biệt là trong thời kỳ dịch bệnh, các thiết bị thông minh đã đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống dịch, chẳng hạn như: robot thông minh đo thân nhiệt, robot thông minh giao hàng, robot thông minh đánh giá tình hình dịch bệnh.

Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong công tác phòng chống và cứu hộ thiên tai, chẳng hạn như: đánh giá tình hình cháy bằng máy bay không người lái, robot thông minh chữa cháy leo tường (POWER hiện đang sản xuất động cơ thông minh), và robot thông minh thăm dò dưới nước ở vùng nước sâu.

Ứng dụng của động cơ thông minh trong nông nghiệp hiện đại rất rộng rãi, ví dụ như: chăn nuôi: cho ăn thông minh (cung cấp lượng và thành phần dinh dưỡng khác nhau tùy theo giai đoạn phát triển của động vật), robot đỡ đẻ nhân tạo, giết mổ động vật thông minh. Trồng trọt: thông gió thông minh, phun nước thông minh, hút ẩm thông minh, thu hoạch trái cây thông minh, phân loại và đóng gói trái cây và rau quả thông minh.

Hướng phát triển ít tiếng ồn

Đối với động cơ, có hai nguồn gây tiếng ồn chính: tiếng ồn cơ học và tiếng ồn điện từ. Trong nhiều ứng dụng động cơ, khách hàng có yêu cầu cao về tiếng ồn. Việc giảm tiếng ồn của hệ thống động cơ cần được xem xét trên nhiều khía cạnh. Đó là một nghiên cứu toàn diện về cấu trúc cơ khí, cân bằng động của các bộ phận quay, độ chính xác của các bộ phận, cơ học chất lỏng, âm học, vật liệu, điện tử và từ trường, sau đó vấn đề tiếng ồn có thể được giải quyết dựa trên nhiều cân nhắc toàn diện như các thí nghiệm mô phỏng. Do đó, trong công việc thực tế, việc giải quyết tiếng ồn động cơ là một nhiệm vụ khó khăn hơn đối với các nhà nghiên cứu và phát triển động cơ, nhưng thường thì họ lại dựa vào kinh nghiệm trước đó để giải quyết vấn đề. Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ cùng với sự nâng cao liên tục của các yêu cầu, việc giảm tiếng ồn động cơ ngày càng trở thành một vấn đề quan trọng đối với các nhà nghiên cứu và phát triển động cơ và các kỹ sư công nghệ.

Hướng phát triển bằng phẳng

Trong ứng dụng thực tế của động cơ, trong nhiều trường hợp, cần phải chọn động cơ có đường kính lớn và chiều dài nhỏ (tức là chiều dài của động cơ ngắn hơn). Ví dụ, động cơ phẳng dạng đĩa do POWER sản xuất được khách hàng yêu cầu có trọng tâm thấp hơn của sản phẩm hoàn thiện, giúp cải thiện độ ổn định của sản phẩm và giảm tiếng ồn trong quá trình hoạt động. Nhưng nếu tỷ lệ độ mảnh quá nhỏ, công nghệ sản xuất động cơ cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn. Đối với động cơ có tỷ lệ độ mảnh nhỏ, nó được sử dụng nhiều hơn trong máy ly tâm tách. Trong điều kiện tốc độ động cơ (vận tốc góc) nhất định, tỷ lệ độ mảnh của động cơ càng nhỏ thì vận tốc tuyến tính của động cơ càng lớn và hiệu quả tách càng tốt.

Hướng phát triển của công nghệ nhẹ và thu nhỏ

Giảm trọng lượng và thu nhỏ là một hướng phát triển quan trọng trong thiết kế động cơ, chẳng hạn như động cơ ứng dụng trong hàng không vũ trụ, động cơ ô tô, động cơ UAV, động cơ thiết bị y tế, v.v., có yêu cầu cao về trọng lượng và thể tích. Để đạt được mục tiêu giảm trọng lượng và thu nhỏ động cơ, tức là giảm trọng lượng và thể tích của động cơ trên mỗi đơn vị công suất, các kỹ sư thiết kế động cơ cần tối ưu hóa thiết kế và áp dụng công nghệ tiên tiến cùng vật liệu chất lượng cao trong quá trình thiết kế. Vì độ dẫn điện của đồng cao hơn khoảng 40% so với nhôm, nên tỷ lệ sử dụng đồng và sắt cần được tăng lên. Đối với rôto nhôm đúc, có thể thay thế bằng rôto đồng đúc. Đối với lõi sắt và thép từ của động cơ, cũng cần các vật liệu cao cấp hơn, giúp cải thiện đáng kể khả năng dẫn điện và dẫn từ, nhưng chi phí vật liệu động cơ sẽ tăng lên sau khi tối ưu hóa này. Ngoài ra, đối với động cơ thu nhỏ, quy trình sản xuất cũng có yêu cầu cao hơn.

Hướng tới hiệu quả cao và bảo vệ môi trường xanh

Bảo vệ môi trường trong ngành động cơ bao gồm việc áp dụng tỷ lệ tái chế vật liệu động cơ và hiệu suất thiết kế động cơ. Đối với hiệu suất thiết kế động cơ, Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế (IEC) đã thống nhất các tiêu chuẩn đo lường và hiệu suất năng lượng động cơ toàn cầu. Tiêu chuẩn này bao gồm các tiêu chuẩn của Mỹ (MMASTER), EU (EuroDEEM) và các nền tảng tiết kiệm năng lượng động cơ khác. Đối với việc áp dụng tỷ lệ tái chế vật liệu động cơ, Liên minh châu Âu sẽ sớm triển khai tiêu chuẩn tỷ lệ tái chế vật liệu động cơ (ECO). Nước ta cũng đang tích cực thúc đẩy việc sử dụng động cơ tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Các tiêu chuẩn về hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng trên thế giới dành cho động cơ sẽ được nâng cao hơn nữa, và động cơ hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng sẽ trở thành nhu cầu phổ biến trên thị trường. Vào ngày 1 tháng 1 năm 2023, Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia cùng 5 bộ ngành khác đã ban hành “Quy định về sản phẩm và thiết bị sử dụng năng lượng chủ chốt với mức độ hiệu suất năng lượng, mức độ tiết kiệm năng lượng và mức độ tiếp cận năng lượng tiên tiến (phiên bản 2022)”, theo đó, việc sản xuất và nhập khẩu động cơ cần ưu tiên sản xuất và mua sắm động cơ có mức độ hiệu suất năng lượng tiên tiến. Đối với việc sản xuất động cơ siêu nhỏ hiện nay, cần phải đáp ứng các yêu cầu về cấp độ hiệu suất năng lượng của động cơ trong sản xuất, nhập khẩu và xuất khẩu từ các quốc gia khác nhau.

Phát triển định hướng tiêu chuẩn hóa hệ thống động cơ và điều khiển

Việc tiêu chuẩn hóa động cơ và hệ thống điều khiển luôn là mục tiêu mà các nhà sản xuất động cơ và thiết bị điều khiển theo đuổi. Tiêu chuẩn hóa mang lại nhiều lợi ích cho nghiên cứu và phát triển, sản xuất, kiểm soát chi phí, kiểm soát chất lượng và các khía cạnh khác. Các loại động cơ và thiết bị điều khiển được tiêu chuẩn hóa tốt nhất bao gồm động cơ servo, động cơ hút khí, v.v.

Việc tiêu chuẩn hóa động cơ bao gồm tiêu chuẩn hóa cấu trúc hình thức và hiệu năng của động cơ. Tiêu chuẩn hóa cấu trúc hình thức dẫn đến tiêu chuẩn hóa các bộ phận, và tiêu chuẩn hóa các bộ phận sẽ dẫn đến tiêu chuẩn hóa sản xuất các bộ phận và tiêu chuẩn hóa sản xuất động cơ. Tiêu chuẩn hóa hiệu năng, dựa trên tiêu chuẩn hóa cấu trúc hình thức của động cơ để thiết kế hiệu năng động cơ, nhằm đáp ứng các yêu cầu về hiệu năng của các khách hàng khác nhau.

Việc tiêu chuẩn hóa hệ thống điều khiển bao gồm tiêu chuẩn hóa phần mềm, phần cứng và giao diện. Do đó, đối với hệ thống điều khiển, trước hết là tiêu chuẩn hóa phần cứng và giao diện; trên cơ sở tiêu chuẩn hóa phần cứng và giao diện, các mô-đun phần mềm có thể được thiết kế theo nhu cầu thị trường để đáp ứng các yêu cầu chức năng của các khách hàng khác nhau.