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电子设计大牛手把手教你制作3D打印步进电机
发布时间:2020-07-23
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电子设计大牛手把手教你制作3D打印步进电机
发布时间:2020-07-23
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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。

 

声明:本文由Hackaday授权电路城翻译,系电路城的原创内容,转载请注明出处!

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