步进电机很常见，应用场合也很多，其中好多参数、概念有些搞不明白，希望有用。

一、同步带驱动

同步带驱动的关键部分是 3 个：步进电机、同步轮、同步带。

其原理是：同步轮通过螺丝固定在步进电机的输出轴上，然后把同步带放在同步轮的槽内，电机转动带动同步轮转动，同步轮在通过齿轮上的齿带动同步带一起转动。

二、必要参数

计算同步带的分辨率需要准备一些必要参数。

1）步距角

步进电机的旋转是靠脉动信号来驱动的，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，步进电机的轴就会转动一个固定的角度，这个转动的角度，就叫“步距角”。

最常见的有三种步距角：0.9°，1.8°和7.5°。这三种步距角，对应步进电机每旋转一周（360°），需要的脉冲信号个数为400个、200个和48个。这个参数是步进电机的内部物理参数，购买步进电机时一定要确认清楚。

2）细分数

与脉冲信号相关的另一个参数是步进细分数，这个参数取决于使用的电机驱动板。驱动电路的主芯片，通常具有驱动细分功能，常见的有 1/2、1/4、1/16、1/32 等。

如果是 1/16 细分，代表原来一个脉冲可以控制电机转动一个步距角，现在需要 16 个脉冲，电机才能转动一个步距角。如果电机的步距角是 1.8°，那么电机旋转一周就需要200*16（3200）个脉冲信号。

3）同步轮齿数和齿间距

这个就很简单了，自己数一数就知道了。常见的同步轮从十几齿到三十几齿都能在市面上买到，所以一定要数。

另外，同步轮还有另外一个参数，就是两个齿轮间的间距，一般是 2mm。

三、相关计算

1）同步带驱动

假如步进电机旋转一周需要 3200 个脉冲信号，同步轮有 15 个齿，齿间距是 2mm 的同步带。那么步进电机旋转一周，会带动同步轮旋转一周，也就是前进 15 个齿的距离，对应到同步带上，就是前进 30mm 的距离（15×2）。

在这种情况下，同步带带动打印头或者热床前进 1mm，需要的脉冲信号为 3200÷30 =106.67个。

如果觉得计算麻烦也可以使用官方的计算器： prusa 计算器

2）丝杆驱动

丝杆的优势是精度高，传动效率高，缺点是速度慢，接触过3D打印机的都知道，频繁移动的是 x 和 y 轴，z 轴只是在打印完一层以后才会升高一层，所以不需要很高的速度。

丝杆中有几个重要参数，分别是螺距（P），导程（L），头数（n）。

螺距就是相邻两个螺线的距离；

导程是指丝杆旋转360度，丝杆上的T型螺母移动的距离；

头数是丝杆上螺线的数量（下图用不同的颜色表示出不同的螺线）。

查看螺线的条数大家可以看丝杆的头部，有几个丝口入点就有几根，螺距可以在丝杆上涂一点墨水，然后再纸上滚一下，直接测量纸上的距离就可以了。

比如用 1/16 细分的电机驱动板来驱动步距角为 1.8° 的步进电机，这时步进电机旋转一周就需要 3200 个脉冲信号。

步进电机以一个 4 头、螺距 2mm 的丝杆为轴（导程为 8mm），因此Z轴上升或者下降1毫米，需要 3200 ÷ 8=400 个脉冲信号。

同样可以使用 计算器 来计算：

LeadScrew pitch 填写我们测出来的螺距 P，Gear ratio 填写 n:1（螺线数）

3）齿轮驱动

3D 打印机的送料是通过齿轮与料紧紧的挤在一起，产生很大的摩擦力，通过齿轮转动，推动物料向下或者向上。所以齿轮驱动的原理就很简单了，齿轮上的一个点旋转一周产生的距离就是料移动的长度，就等于齿轮的周长。

一般用的齿轮直径是 11cm，所以齿轮旋转一周的周长就是 3.14*11=34.54mm 。建议还是测一下齿轮的直径，计算齿轮周长。

比如用 1/16 驱动细分的电机驱动板来驱动步距角为 1.8° 的步进电机，这时步进电机旋转一周就需要 3200 个脉冲信号，电机旋转一周通过齿轮推动料移动34.54mm，料移动 1mm 需要 3200/34.54=92.64 个脉冲。

四、转速区间 

1、首先我们先说步进电机，这个我们都知道，步进电机的优点就是低转速大扭矩，能做到精准定位。所以步进电机就不适合用在高速情况下，所以步进电机一般转速在0-300转之间，如果超过300那么这个电机转矩下降很快。

2、第二我们说一下步进闭环，步进闭环始终它分类在步进电机内，所以它拥有和步进同样的性质，不过由于编码器的原因，也使得它在转速上比普通步进电机有了一小部分的提升，或者说用在了步进电机的零界点以内，所以闭环电机转速可以用在200-800转之间。

3、无刷电机的特性就是小转矩，转速越快，电机转动输出的力就越大，而在低速的时候，电机的力就越小，无法做到精准定位。所以这类电机一般适用于2000-3000转。

4、无刷伺服这类电机想对于无刷电机会好一点，但是和伺服电机比起来就差远了，无刷伺服也靠脉冲来控制转速，但是转速也会有上下波动，相对于无刷电机而言会好一点，同样的如果电机所带负载很大，那么无刷伺服会有一定的惯量使得电机不会立刻停止，也就是说无刷伺服也不能做到精准定位。这类电机能用在700-2500转。

5、伺服电机，这个是工业控制类行业中，所用的最广泛，而且最精准的电机，这种电机能做到恒力矩输出，使得电机在任何转速情况下都能输出一样的扭力，所以这类电机可以用在0-3000转。