arduino 3D打印步进电机

描述

我最近遇到了这个3D打印直流电机的教程，我想我可以更进一步；字面上地。我设计了这个带有八个电磁铁、六个钕磁铁、一个 3D 打印转子和定子外壳的步进电机。这是一款专门的永磁步进电机，能够实现 15 度全步和 7.5 度半步。有许多不同类型的步进电机，但其中大多数的工作方式与我在这里设计的非常相似。这是一个教育展示，向其他人展示步进电机的工作原理。我将其设计为在 5-12VDC 电源上运行，因此它可以与大多数 USB 电源一起使用。

我还在我的 Youtube 频道上做赠品。我将赠送一个 arduino、这个项目中使用的晶体管和一些开关。更多细节在最后一步。

第 1 步：您需要什么

 

 

 

 

 

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1. 六个 1/4" 钕磁铁
2. 608ZZ轴承
3. 八颗 8d 2-3/8" 钉子 - 只要它们合适，您使用什么钉子并不重要。
4. 电磁线 - 我使用了 0.315 毫米的电磁线，但这并不重要。
5. 阿杜诺
6. 四个晶体管 - 我使用了我周围的 PNP 晶体管，但你可以使用任何你想要的晶体管或 MOSFET，只要你确保它们能够处理你的电机将吸收的电流。仔细阅读数据表以获取具体建议。在 5v 矿用电机上消耗大约 1 安培，在 12v 上它需要大约 3 安培。
7. 3D 打印转子和定子
8. 胶水
9. 电工胶带
10. 指南针

第 2 步：打印十二边形转子和八边形定子

 

 

使用 3D 集线器打印！

第 3 步：

 

 

 

 

 

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使用指南针确定磁铁的磁极，然后将磁铁的北极朝外粘上。如果您的磁铁足够强，某些智能手机上的指南针会显示磁铁的极性。

第4步：

 

 

 

 

 

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将轴承压入定子，然后将转子压入轴承。我惊喜地发现轴承压入定子的效果如何。当 3D 打印时，孔倾向于向内收缩并最终比预期的要小，所以我通常将它们放大一点。

第 5 步：

 

 

 

 

 

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将 9 根电线剪成 25 英尺，然后用钻头缠绕。使用指南针和电池来确定在钉头处为您提供南极所需的配置。使用记号笔或热缩管标记电磁铁的负极。用电工胶带包裹电磁铁的部分，它们将与定子外壳接触。这有两个目的。它将电磁铁牢固地固定在适当的位置，并使外壳与线圈可能产生的任何热量绝缘。使用我使用的 5V 电源时，线圈对的电流约为 1 安培。我选择的晶体管可以使用 12V 电源处理，线圈从中汲取约 3 安培的电流。较高电压电源的问题是，如果我让它运行一段时间，线圈就会开始变热。

警告：

我将其设计为在 5-12VDC 电源上运行。如果您决定偏离常规，请使用欧姆定律来确定您想要的线圈尺寸。V = I*R

请记住，线圈上的绕组越少，电阻就越低。如果你不小心，你的线圈会拉出比你的电源或晶体管可以处理的更多的电流，并且会发生坏事。

第 6 步：

 

 

将电磁铁推入定子，直到它们距钕磁铁约 1/4 英寸。您可以根据需要将电磁铁滑入和滑出，但我不希望它们太靠近，因为钉子会更快地磁化。这就是使用钉子的缺点。一旦它们被磁化，电机仍然可以工作，但效率会降低。如果你有一些铺设，焊条是钉子的一个很好的替代品。

第 7 步：将所有东西焊接在一起

 

 

 

 

 

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将您的线圈对串联并连接起来，使电磁铁的所有南极都朝内。我在原理图中使用的电阻是 1k 电阻。这样做的目的是防止数字引脚在处于关闭位置时“浮动”为高电平。同样，确保使用能够承受线圈所需电流的晶体管。

将源代码加载到您的 arduino 中，您就可以开始了！

第 8 步：提前付款！

 

 

我将赠送一个 arduino，这个项目中使用的晶体管，以及一些开关和跳线。9 月 1 日，我将随机选择订阅者的评论并免费发送出去！感谢你们成为这样一个热情的社区！