【打印虎】RepRap 3D打印机步进电机电流调整图解

玩3D打印机的朋友,可能会希望装配自己的3D打印机,或者改进已有的3D打印机设计(有这方面需求的朋友,可以参考【打印虎】零基础自制RepRap Prusa i3图解全攻略)。在3D打印机搭建完成之后,我们需要对步进电机进行固件设置,这方面的问题,在【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机步进电机设置图解中我们已经讨论过了。但有时我们会发现即使设置正确,步进电机的工作似乎还是有些问题。有的情况是步进电机转动没有力量,不能带动负载运动,出现异常声响;有的情况是步进电机发热过度,非常烫手,温度超过100℃,如果过热时间太长,甚至会导致步进电机退磁报废。

这两种极端的情况,其实都与步进电机的电流强度有关。第一种情况是由于电流过于小导致步进电机达不到设计的工作状态。如果负载小还好,若负载较大,就会出现失步的情况,不能正常工作了。第二种情况则刚好相反,是由于电流过于大导致步进电机发热增加,超过正常的工作温度范围,损毁设备。

那么为了保证步进电机工作在一个正常的温度范围内,我们需要对3D打印机的输出电流进行调整。Melzi或者RAMPS主板,都使用A4988系列芯片对3D打印机进行控制。这类芯片,通过一个参考电压,决定输出电流的大小。而这个参考电压,是通过一个微调电位计分压得到的。因此,通过调整这个微调电位计,并观察这个微调电位计的分压电压,就可以知道输出电流的大小了。

如下图所示,图中是一个RAMPS使用的A4988驱动电路板,青色圈内的就是微调电位计。使用小螺丝刀转动它,就可以在一个电压范围内进行选择了。

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Melzi主板上A4988芯片的右下方,也有一个类似的微调电位计。下面的图展示了如何调整这个参考电压:

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做这个操作的时候需要注意以下几点:

(1) 把电路板平放在一个绝缘桌面上;

(2) 断开12V主电源,连接USB口;

(3) 把红色箭头指向处的跳线,跳到USB供电一侧,也就是图中状态的下侧;

(4) 把万用表的负表笔连接地,一个简单的不用手的办法如图所示;

(5) 一只手控制小螺丝刀,另一只手控制正表笔,小螺丝刀和正表笔都接触到电位计表面的金属盖上;

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调整的过程中观察万用表的读数。根据RepRap wiki的建议,应该调整到0.8V。根据我自己的经验,调整在0.8V~1.0V之间都是没有问题的,电压高一些,步进电机会稍微热一些,但3D打印机整体会更稳定些。大家根据自己的实际情况决定吧。

这里需要注意的一点是电位器的金属帽上,可能会存在氧化层,或者是焊接时留下的助焊剂。如果万用表没有读数,可以用表笔戳几下,保证接触到金属部分。

调整好的步进电机,应该转动轻快有力,噪音和发热量都在一定的程度内。如果是Prusa i3,工作过程中X轴和Y轴步进电机应该是最热的,但也应该能允许手在步进电机表面短时间停留,温度在70℃以内。如果感觉温度达到手不能接触的程度,那很可能就是过热了。这时应该增加散热措施,比如降低环境温度,或者增加散热片等。

这次的步进电机电流调整教程比较简单,希望大家喜欢。下面又到了我们的广告时间。打印虎日前已经开始销售RepRap Prusa i3 3D打印机套件,如果你自己或周围的朋友对搭建3D打印机感兴趣,不妨选择打印虎。我们提供的元件,经过严格筛选,品质优良。3D打印机的关键部件都做了专门的优化,包括采用了优质步进电机、全铝挤出头、铝基板热床以及改进的梯形丝杆Z轴,让你的3D打印机达到更高的精度,并且经久耐用。不光硬件质量有保障,打印虎还特别提供免费的固件升级服务,从购买之日开始,打印虎承诺每季度一次,至少四次固件升级,给你的3D打印机提供无限助力。另外,打印虎还提供最好的3D打印机技术支持服务,与顾客做朋友,让你没有后顾之忧。如果想了解更多,请访问我们的产品页面http://www.dayinhu.com/products

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