[发明专利]一种智能电机及其控制系统

说明书

本申请公开了一种智能电机的控制系统，包括CPU模块、驱动模块、电源模块和检测模块，CPU模块连接驱动模块和检测模块，电源模块为CPU模块、驱动模块和检测模块供电。具有以下优点：本发明通过检测电流状态，判断电机是否发生堵转，当电流上升时间超过一定时间后，判定电机发生堵转，系统通过角度传感器和位移传感器记录当前开关中齿轮转过的圈数、角度，并记录其为堵转点，控制齿轮后续运转时到达堵转点附近停止，避免发生堵转，在开锁和关锁成功之后，齿轮回归就近原点，并进行清零校准，下一次开锁或者关锁操作时重新进行圈数计算；系统会将开始信号发出后的所有堵转点记录，最大程度保证电机不会发生堵转。

技术领域

本发明是一种智能电机及其控制系统，属于电子控制技术领域。

背景技术

全自动锁的出现，使门锁的智能化程度有了很大的提升，尤其是全自动智能锁安装时不需要更换锁体，适应面广，操作简单，因而受到消费者的欢迎，故而成为智能锁行业的新宠。

但是智能锁主要是依靠直流电机进行转动以实现功能，然而直流电机本身并没有驱动控制保护电路，且直流电机的负载带载能力有限，无法对通过电机的电流进行实时监控以确定电机是否出现堵转。

经实际测量，智能锁所用的390直流电机堵转时电流可达5安培以上，最大扭矩可达18Kg。如此大电流、大扭矩且频繁作用于电池、电机和锁体，会对智能锁造成以下伤害：

1、大电流造成电机快速发热，绕组烧毁。

2、超负荷的扭矩长期作用在锁体上会使传动机构扭曲变形直至损坏。

专利号为CN112180814A、专利名称为一种智能锁驱动电机的控制系统的专利，其有益效果为：通过检测电机的运行状态(电机是否在转)而不是检测电流大小来控制堵转的，工作电流视锁体阻力大小只需在200至500mA之间，在运行到位前，电机一直处于全功率工作状态，虽然运行电流小，但丝毫不影响电机转矩的输出，电机、驱动集成化，无需另外的驱动控制系统，不仅节节省成本而且简单的控制方式大大方便了用户的开发应用，使电池、电机得到良好的保护，锁体也不会因堵转而扭曲变形，大大延长智能锁的使用寿命。

上述专利提供了堵转电流发生时的检测方法，保护了智能锁的电机、电池，避免了锁体的的扭曲变形，大大延长了智能锁的使用寿命，但是只要电机出现了堵转，电机便会受到损害，为避免电机出现损害，应尽量避免电机堵转现象的出现，减少电机堵转的次数。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种智能电机及其控制系统，通过检测电流，判断电机是否发生堵转，当智能锁开关发生堵转时，可自动记忆开关中齿轮的运转位置，控制齿轮后续运转时到达堵转点附近后停止，防止电机发生堵转；不仅如此，在每次开锁或者关锁之后，系统记录的原点位置都会进行清零校准，进行准确记忆。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种智能电机，包括马达，马达一侧安装有轴套，轴套的一侧安装有3#齿轮，3#齿轮包括3#上齿轮和3#下齿轮，3#上齿轮安装于3#下齿轮上方，3#上齿轮和3#下齿轮中央通过旋转轴，3#齿轮连接有2#齿轮，2#齿轮包括2#上齿轮和2#下齿轮，2#上齿轮安装于2#下齿轮上方，2#上齿轮和2#下齿轮中央通过旋转轴，2#齿轮连接有1#齿轮，1#齿轮上设有原点和位移传感器，原点作为齿轮转动圈数的标记，位移传感器用于后续齿轮转动检测，位移传感器连接有主板，进行数据记录，主板连接有角度传感器，角度传感器用于齿轮转动角度的检测记录。

进一步的，所述1#齿轮被外界通过相关工具拨动后，1#齿轮带动与其相连的2#下齿轮，2#下齿轮与2#上齿轮固定连接，进而带动2#上齿轮进行同步转动，2#上齿轮进一步带动与其相连的3#上齿轮，3#上齿轮与3#下齿轮固定连接，3#下齿轮带动轴套进行转动，进而带动马达内部轴承转动，并将转动产生的信号传递至MCU芯片。