Sạc điện không dây cho tàu đệm từ 600 km/h [HOT]





Sạc điện không dây cho tàu đệm từ 600 km/h [HOT]

Một đoàn tàu maglev với tốc độ hơn 600 km / h đang chạy ở Thanh Đảo. Hình ảnh: CGTN

Hiệu suất năng lượng của bộ sạc không dây điển hình cho điện thoại thông minh là khoảng 50%. Theo các thí nghiệm gần đây, khi sạc một chiếc xe điện chạy bằng máy phát điện bên đường, gần như 80% năng lượng bị mất, theo các thí nghiệm gần đây. Tuy nhiên, một đoàn tàu maglev ở thành phố Thanh Đảo, tỉnh Sơn Đông, miền đông Trung Quốc, được thiết kế để di chuyển với tốc độ tối đa 600 km / h trong khi bị treo bằng lực từ trường, có thể thu điện từ cuộn dây máy phát tại đường ray với hiệu suất 92,4%.

Kết quả thử nghiệm cho thấy công nghệ truyền tải điện không dây dựa trên nghiên cứu của các nhà khoa học và kỹ sư trên thế giới trong vài thập kỷ qua hiện đã có thể thực hiện được cho giao thông đường sắt, theo trưởng dự án. Wu Donghua tại công ty Qingdao Sifang CRRC. Wu và các đồng nghiệp đã công bố nghiên cứu trên tạp chí Southwest Jiaotong University.

Cung cấp điện là một thách thức kỹ thuật lớn trong công nghệ maglev tốc độ cao. Mặc dù con tàu bị đẩy về phía trước bởi lực từ trường, nhưng hầu hết các thiết bị trên tàu đều cần có điện. Bộ pin được sử dụng làm nguồn điện dường như quá lớn và nặng, và các đường dây không thể chịu được nhiệt và mài mòn ở tốc độ cao.

Động cơ tuyến tính, phương pháp cung cấp năng lượng không dây truyền thống được sử dụng trên tàu hỏa maglev ở Nhật Bản và Đức, có thể sản xuất điện ở tốc độ cao bằng cách thu năng lượng trực tiếp từ lực từ trường. Tuy nhiên, nhiễu loạn điện xảy ra trong khoảng cách hẹp giữa tàu và đường ray có thể khiến hiệu suất truyền tải giảm hơn 50%. Khi tàu dừng ở ga, động cơ tuyến tính không thể tạo ra điện.

Hệ thống truyền tải điện không dây do nhóm nghiên cứu của Wu phát triển hoạt động giống như một bếp từ. Hệ thống của họ được thiết kế để chuyển đổi dòng điện một chiều thành từ trường với các cuộn dây đồng gắn ở mặt bên của thanh ray. Khi tàu chạy qua cuộn dây tích điện. Một ăng-ten ở đáy tàu lướt qua từ trường và tạo ra điện trong quá trình cảm ứng.

Việc biến ý tưởng thành hiện thực không hề đơn giản vì từ trường bổ sung có thể ảnh hưởng đến lực từ đẩy con tàu về phía trước. Một lượng lớn lực từ cũng bị thất thoát ra môi trường làm giảm hiệu suất truyền tải điện. Để vượt qua những trở ngại này, Wu và các đồng nghiệp của ông đã tập trung vào các chi tiết nhỏ hơn thường bị bỏ qua, chẳng hạn như hình dạng của ăng-ten thu sóng, và phát triển một thiết kế chưa từng có.

Công nghệ mới có thể cung cấp hơn 170 kW điện cho tàu ở mọi tốc độ, vượt quá nhu cầu từ phần cứng điện tử trên nguyên mẫu toa một toa. Khó khăn trong việc nạp điện cho một đoàn tàu chạy với tốc độ 600 km / h nằm ở việc cung cấp điện cho cuộn dây, cần ít nhất một giây. Cuộn dây mà Wu và nhóm của ông phát triển dài hơn 20 mét và con tàu có thể chạy qua trong chớp mắt.

Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ mà họ đề xuất yêu cầu một hệ thống điều khiển cực kỳ mạnh mẽ và chính xác để bật các cuộn dây ngay trước khi tàu đến và tắt sau khi tàu đi qua. Nếu không, hiệu suất truyền tải điện năng sẽ giảm đi rất nhiều. Do khoảng cách giữa các cuộn dây nên tàu cũng cần có hệ thống quản lý nguồn điện tốt để đảm bảo cung cấp điện liên tục và ổn định.

An Khang (Theo dõi SCMP)