手把手教你制作3D打印步进电机（3d打印步进电机选择）

描述我设计了具有8个电磁铁，6个钕磁铁，3d打印转子和定子外壳的步进电机。具体来说，这是一种永磁步进电机，能够实现15度全步和7.5度半步。步进电机有很多不同的类型，但是它们的大多数工作与我在此设计的非常相似。这是一个教育性的展示，可以向其他人展示步进电机如何工作。我将其设计为在5-12VDC电源上运行，因此可以与大多数USB电源一起使用。

组件：

数量 组件名称

6 × 1/4“钕

1个 × 608zz轴承

1个 × 0.315mm电磁线

直径并不严格。

8 × 8d 2-3 / 8“钉子

只要使用合适的指甲，这些都不重要。

1个 × Arduino Uno

或其他微控制器

4 × 晶体管

您可以使用任何需要的晶体管或MOSFET，只要确保它们可以处理电动机将消耗的电流即可。仔细阅读数据表以获取特定建议。在5v的矿山电机上，它消耗约1安培的电流，而在12v的情况下，它需要约3安培的电流。

1个 × 3D打印八边形定子

1个 × 3D打印十二边形转子

1个 × 胶

1个 × 电工胶带

1个 × 罗盘

制作说明

第一步：

打印八边形定子和十二边形转子。您可以在此处下载3d打印文件。

第二步：

用指南针确定磁铁的磁极，然后将磁极的北极朝外粘起来。如果您的磁铁足够坚固，则某些智能手机上的指南针会向您显示磁铁的极性。

第三步：

将轴承压入定子，然后将转子压入轴承。令我惊讶的是，轴承压力机在定子中的安装情况如何。在进行3D打印时，孔往往要向内收缩并且最终比预期的要小，因此我通常会稍微加大尺寸。

第四步：

将9根电线切成25英尺长，并用钻头将其缠绕。使用指南针和电池确定所需的配置，以使您的钉子头部成为南极。使用标记器或热缩管标记电磁体的负极。用胶带将电磁铁的各部分包裹起来，使它们与定子壳体接触。这有两个目的。它牢固地将电磁体固定在适当的位置，并使外壳免受线圈可能产生的任何热量的影响。我使用的5V电源的线圈对消耗大约1安培的电流。我选择的晶体管可以使用12V电源处理，线圈从中汲取大约3安培的电流。高电压电源的问题是，如果我让它运行一会儿，线圈就会开始变热。

注意：

我将其设计为在5-12VDC电源上运行。如果您决定偏离常规，请使用欧姆定律确定所需的线圈尺寸。V = I * R请记住，线圈上的绕组越少，电阻将越低。如果不小心，线圈将消耗比电源或晶体管无法承受的电流更多的电流，并且会发生不良情况。

第五步：

将电磁体推入定子，直到它们与钕磁铁之间的距离约为1/4英寸。您可以根据需要将电磁体滑入和滑出，但我不希望它们过紧，因为钉子会更快地被磁化。那是使用钉子的弊端，一旦它们被磁化，电动机仍然可以工作，但是效率会降低，如果周围有焊条的话，焊条是一个很好的选择。

第六步：

串联连接成对的线圈并连接它们，以使电磁铁的所有南极都朝内。我在原理图中使用的电阻是一个1k电阻。这样做的目的是防止数字引脚在断开位置时“浮空”到高电平。同样，请确保使用能够承受线圈所需电流的晶体管。请注意，没有二极管可以防止线圈反电动势。我不需要它们，因为反电动势在5V时会很低，而我选择了可以处理8A和40V的强壮晶体管。值得一提的是，通常应在晶体管的基极使用限流电阻，但在这种情况下，arduino数字引脚无法提供足够的电流来损坏晶体管。

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步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。电路城上有超多的步进电机相关的设计方案，希望可以帮助到广大工程师用好步进电机。

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