Nhà khoa học Việt đầu tiên được Nhật vinh danh trong lĩnh vực động cơ điện

Các công trình nghiên cứu của PGS.TS Tạ Cao Minh được gửi tới Ban tổ chức cuối tháng 1 và 4 tháng sau đó ông nhận thông báo giành giải thưởng Nagamori cùng 7 nhà khoa học khác, gồm 6 ở Nhật và một ở Thái Lan.

"Giải thưởng có ý nghĩa rất quan trọng đối với tôi, bởi đó như sự ghi nhận và đánh giá về quá trình làm việc 30 năm kể từ khi tốt nghiệp đại học đến nay", PGS Minh nói và cho biết lễ trao giải sẽ được tổ chức tại Kyoto vào ngày 3/9.

Nghiên cứu nhận được giải thưởng của PGS Minh là các công trình về điều khiển nâng cao chất lượng và nâng cao hiệu suất các hệ truyền động sử dụng động cơ điện, đặc biệt là kết quả trong thời gian làm việc ở Nhật đang được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ôtô.

PGS.TS Tạ Quang Minh. Ảnh: ĐH Bách Khoa Hà Nội.

TS Minh bảo vệ đề tài "Điều khiển số động cơ không đồng bộ dùng logic mờ” cuối năm 1997 tại Đại học Laval, Canada. Đề tài dùng logic mờ trong điều khiển và ước lượng tham số để nâng cao chất lượng của hệ truyền động động cơ không đồng bộ, loại động cơ vốn rất khó điều khiển với chất lượng cao.

Năm 1998, khi sang Nhật làm việc tại Khoa điện - điện tử (Đại học Kyushu), TS Minh thực hiện đề tài điều khiển thang máy không dây sử dụng động cơ đồng bộ tuyến tính nam châm vĩnh cửu (permanent magnet synchronous linear motor). Việc điều khiển từ trường cho phép nâng hạ buồng thang mà không cần dùng tới dây kéo.

Điều này có ý nghĩa quan trọng với các tòa nhà chọc trời, khi trọng lượng dây cáp trở nên rất lớn. Hệ thống thí nghiệm (mô hình thang máy cao 4 m) đã được lắp đặt trước đó vài năm và chưa vận hành, nhưng sau 6 tháng, TS Minh đã điều khiển thành công. Nhà khoa học Việt còn giải quyết một vấn đề khó khăn của điều khiển chuyển động cho hệ truyền động thang máy là tính bền vững dưới tác động của nhiễu tải. Tên của ông hiện được lưu trong kỷ yếu của Đại học Kyushu như một nhà khoa học nước ngoài xuất sắc đã làm việc tại trường.

Sau đó TS Minh liên tiếp chứng tỏ khả năng trong lĩnh vực động cơ điện. Giai đoạn nghiên cứu tại Đại học Tokyo được đánh dấu bằng 2 công trình lớn: Điều khiển tối ưu hiệu suất động cơ điện không đồng bộ sử dụng "tỷ lệ vàng" và Điều khiển động cơ không dùng cảm biến tốc độ (sensorless control). Công trình tối ưu hiệu suất được trao giải nhì của phân ban Truyền động điện sau Hội nghị quốc tế của IEEE về năng lượng tại Italy năm 2000 vì hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

Trong quá trình làm việc tại Phòng nghiên cứu - phát triển, công ty NSK, TS Minh đã đưa ra phương pháp điều khiển "giả vec-tơ" (pseudo vector control - PVC) cho động cơ một chiều không chổi than BLDC - loại động cơ có dạng dòng điện vuông. Phương pháp PVC cho phép biến dòng điện vuông thành dạng hình thang, do vậy giảm thiểu được các nhấp nhô mô-ment có nguồn gốc từ việc chuyển mạch tức thì.

Phương pháp có ý nghĩa rất quan trọng với các ứng dụng có yêu cầu chất lượng cao, như hệ thống trợ lực vô lăng ôtô dùng động cơ điện. Nhờ đó loại động cơ này có thể đạt được chất lượng tương đương động cơ xoay chiều dòng điện hình sin, là loại động cơ có giá thành cao hơn. Các kỹ thuật để thực hiện phát minh trên đã được đăng ký thành 14 sáng chế tại Nhật. Các sáng chế này tiếp tục được đăng ký tại Mỹ, châu Âu, là những nơi có nền công nghiệp ôtô phát triển.

Năm 2004, TS Minh trở về Việt Nam giảng dạy tại bộ môn Tự động hóa công nghiệp (Viện Điện, Đại học Bách khoa Hà Nội) và từ năm 2009 đến nay là Giám đốc Trung tâm nghiên cứu ứng dụng và sáng tạo công nghệ của trường. Đề tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ truyền động và điều khiển cho ôtô điện" do ông làm chủ nhiệm đã được nghiệm thu thành công cuối năm 2015, làm tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo về xe điện tại Việt Nam.

Nagamori là tên nhà sáng lập, chủ tịch và giám đốc điều hành Tập đoàn Nidec của Nhật Bản, một trong những nhà sản xuất động cơ điện hàng đầu thế giới. Giải thưởng không chỉ tôn vinh những nhà khoa học xuất sắc tại Nhật Bản mà còn trên thế giới trong lĩnh vực thiết kế và điều khiển động cơ điện, những công nghệ có liên quan, giải quyết vấn đề chính như bảo đảm chất lượng cuộc sống, bảo vệ môi trường toàn cầu.

Quỹ Nagamori được thành lập năm 2014 và giải thưởng được bắt đầu từ năm 2015. Năm đầu tiên giải thưởng được trao cho 3 nhà khoa học Nhật Bản và 3 nhà khoa học Áo, Đài Loan và Thuỵ Sĩ. Năm 2016 có 5 nhà khoa học Nhật Bản và một nhà khoa học Hà Lan (gốc Nga) được trao giải.