3D打印机电机及驱动选型指南 3d打印机DIY制作 

3D打印技术 /[硬件]
2017-05-08 17:03
3d打印电机.jpg
一、电机的主要参数说明。
1、相数:目前3D打印机基本都是用的两相电机,每相需要两根连线,通常电机带4根连线。
2、步距角:电机转动一步的转动的度数,通常是1.8度,即转一圈200步
3、边长:电机安装面边长,一般有42、57两种规格,通常越大的电机,力矩越大。
4、高度:电机的高度,常用的有34、40、48三种,通常高度高的电机,力矩越大。
5、力矩(保持转矩):电机通电锁住时的最大力量,随着电机运转速度加快,力矩会变小,超过某个速度范围,力矩会急剧变小。所以打印机低速时没有问题,高速时可能丢步就是这个情况造成的。
6、额定电流:电机正常工作时的最大驱动电流,在这个电流下,电机可以获得保持转矩。如果驱动电流超过额定电流,电机会过热,但是力矩不会增加。驱动电流可以低于额定电流,相应的,电机的工作温度会降低,但是力矩也会按平方比减小,例如额定电流1A的电机,力矩为400mN,如果实际给0.5A电流,则实际力矩为100mN

二、3D打印机如何选择合适的电机
1、根据打印尺寸及打印头重量选择:一般打印尺寸小于150mm可以选择34高42电机,力矩250mN以上;打印尺寸150-300mm,可以选择40高42电机,力矩350mN以上;打印尺寸300-400mm,可以选择48高42电机,力矩400mN以上,超过400mm的,建议用57电机。
2、根据打印速度选择,确保高速运行不丢步:一般需要在最大打印速度下测试电机是否会丢步,如果不丢步,可以减小驱动电流,继续测试,寻找一个最佳值。在不丢步的情况下,驱动电流越小越好(驱动器发热和电机发热都会降低)。XYZ结构一般最大速度100mm/s,三角洲结构一般最大速度150mm/s
3、噪音及振动小:相同的驱动器和驱动电流下,好的电机噪音较小。增加驱动器细分或者更换静音驱动器可以减少噪音。外部电源越高,噪音及震动越大。其他条件相同的情况下,使用24V电源比12V电源产生的噪音大。
4、温度低:好的电机相同情况力矩下可以保持较低的问题。通常电机在额定电流下温度可能高达80度,3D打印机电机额定电流下如果能控制在50度左右比较合适。

三、如何选择驱动及设置电流
1、电流比较:A4988/A4982 最高支持2A,建议工作电流1A或以下。DRV8825最高支持2.5A,建议工作电流1.2或以下。TMC2100最高支持1.2A,建议工作电流0.6A或以下。LV8729 最高支持1.7A,建议工作电流1A或以下。TB6600最高支持4.5A,建议工作电流4A或以下。
2、电压比较:A4988、LV8729、TMC2100 耐压值8V-35V;DRV8825、TB6600耐压值8V-45V。一般情况下输入电压建议12V以上,否则容易丢步。相同情况下,输入电压越高,电机高速性能越好,输入电压较低,高速时容易丢步。输入电压越高,电机噪音及震动会相应加大,DRV8825尤其明显。
3、噪音比较:相同情况下噪音由大到小顺序为  DRV8825> TB6600 > HR4988> A4988/4982 > LV8729 > TMC2100。LV8729在64细分或者128细分才能有较好的静音效果。DRV8825在12V电压下噪音和A4988差不多,但在24V电压下噪音很大,32细分也不能改善。
4、驱动电流的设置:一般需要在最大打印速度下测试电机是否会丢步,如果不丢步,可以减小驱动电流,继续测试,寻找一个最佳值。在不丢步的情况下,驱动电流越小越好(驱动器发热和电机发热都会降低)。
5、使用驱动的注意事项:相同的驱动器和驱动电流下,好的电机噪音较小。增加驱动器细分或者更换静音驱动器可以减少噪音。外部电源电压越高,噪音及震动越大。其他条件相同的情况下,使用24V电源比12V电源产生的噪音大。

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