1.1.3 相关背景
在直流电机的多年实际运行的过程中,机械测速电机不足之处日益明显,其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损,增加了设备的维护工作量,也随着增加了发生故障的可能性;同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中,需要将直流电动机停运,安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度,延长了检修时间,影响了设备的长期平稳运行。
随着电力电子技术的不断发展,一些新颖器件的不断涌现,原有器件的性能也随着逐渐改进,采用电力电子器件构成的各种电力电子电路的应用范围与日俱增。因此采用电子脉冲测速取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础,如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。
经过比较分析后,决定采用自制转盘(转盘直径为50mm,半边覆铜)和霍尔元件代替原来的机械测速电机。霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。霍尔效应这种物理现象的发现,虽然已有一百多年的历史,但是直到20世纪40年代后期,由于半导体工艺的不断改进,才被人们所重视和应用。我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。
1.2 方案分析论证
1.2.1 霍尔测速模块论证与选择
方案一:采用型号为A3144的霍尔片作为霍尔测速模块的核心,该霍尔片体积小,安装灵活,价格合理,可用于测速,可与普通的磁钢片配合工作。
方案二:采用型号为CHV-20L的霍尔元器件作为霍尔测速模块的核心,该霍尔器件额定电流为100mA,输出电压为5V,电源为12~15V。体积较大,价格昂贵,功耗大。
因此选择方案一。
1.2.2 单片机模块论证与选择
方案一:采用型号为AT89S51的单片机作为主控制器,使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。AT89S51是带8K字节闪烁可编程擦除只读存储器的低电压、高