导线数量（单极性/双极性）

二极管板使用双极性步进电机驱动IC。这意味着您可以使用适用于双极驱动的步进电机，这些电机具有4，6或8线。您不能使用带有5根导线的电机，因为这些电机只能在单极模式下驱动。（一些单极电机可以通过在电路板上切割走线来制成双极电机。

连接最简单的是4线电机。步进电机内部有两个线圈，每个线圈的两端都有一根导线连接。导线和线圈对称为相位。4根导线映射到Duet上每个步进驱动器的4个输出引脚（有关识别相位和连接的信息，请参见下文）。

使用6线步进电机，仍然有2个线圈，但每个线圈都有一个中心抽头，如果需要，可以有效地将线圈切成两半。这将为每个线圈创建一根额外的导线。您可以选择以半线圈运行它们，方法是保持两根端线未连接，或者通过保持中心导线未连接来全线圈模式运行。请参阅电机规格，以检查您的Duet能否提供足够的电流来连接它们。

8线步进机有4个线圈，所以每个线圈有两根线，这就形成了8线。您可以在半线圈（仅连接2个线圈）或全线圈模式下运行8线步进器，在全线圈模式下，您可以选择串联或并联连接线圈。互联网上还有很多关于如何做到这一点的其他文档，只要确保Duet可以满足当前的要求。最终，我们仍然只需要4根电线即可连接到Duet。

额定电流

这是您可以同时通过两个绕组的最大电流。通过一个绕组的最大电流（这是使用微步进时真正重要的）很少被引用，并且会更高一些。但是，即使一个绕组以引用的额定电流驱动，电机也会变得非常热。所以通常的做法是将电机电流设置为不超过额定电流的85%左右。因此，为了在不使电机过热的情况下获得最大扭矩，应选择额定电流不超过推荐的最大步进驱动器电流高25%的电机。这给出了：

对动0.6和二元组0.8.5（建议最大电机电流峰值1.5A）=>步进电机额定电流<=1.9A
双馈2WiFi 和二元组2以太网（最大电机电流峰值2.5A）=>步进电机额定电流<=3.0A
Duet2Maestro（最大电机电流1.6A峰值，风扇冷却良好）=>步进电机额定电流<=1.7A。Hower，如果您使用额定电流较低（例如1.0至1.2A）和24V功率的电机，则驱动器将运行得更冷。
二元组3主板6HC和扩展板3HC（建议最大电机电流峰值6.3A峰值/4.45A RMS）=>步进电机额定电流<=6A
二元组3工具板（建议最大电机电流峰值1.4A）=>步进电机额定电流<=1.75A

保持扭矩

这是电机在开始跳跃步骤之前以全电流通电时两个绕组可以提供的最大扭矩。在额定电流下，一个绕组通电时的保持扭矩约为该值的1/sqrt（2）倍。转矩与电流成正比（极低电流除外），因此，例如，如果将驱动器设置为电机额定电流的85%，则最大转矩将为指定保持转矩的85%* 0.707=60%。

当转子角度与与其绕组中的电流相对应的理想角度不同时，会产生扭矩。当步进电机加速时，它必须产生扭矩以克服其自身的转子惯量和它所驱动的负载质量。为了产生这种扭矩，转子角度必须滞后于理想角度。反过来，负载将滞后于固件命令的位置。

您有时会看到写着微步进会降低扭矩。这实际上意味着，当假设滞后角等于对应于一微步的角度时（因为您希望位置精确到一微步内），较高的微步进意味着较小的滞后角，因此扭矩较低。单位滞后角的扭矩（这才是真正重要的）不会随着微步进的增加而降低。换句话说，向电机发送单个1/16微步进会产生与向其发送两个1/32微步或四个1/64微步进完全相同的相电流（因此产生的力相同），依此类推。

大小

有两种相关的尺寸：Nema尺寸编号和长度。Nema尺寸编号定义了主体的正方形尺寸和安装孔位置。3D打印机最受欢迎的尺寸是Nema 17，其机身不超过42.3mm正方形，并在侧面31mm的正方形上固定孔。

Nema17电机有各种长度，从20mm长的"煎饼"电机到60mm长的电机。一般来说，电机的时间越长，其在额定电流下的保持扭矩就越大。较长的步进电机也具有更大的转子惯量。所有Duets都应该能够驱动这些，尽管一些Nema 17电机的额定电流最高可达2A，这是Duet2Maestro的限制（尽管您始终可以使用较少的电流运行电机）。

Nema 23电机提供比Nema17电机更高的扭矩。如果您仔细选择，Duet2（WiFi和以太网）可以驱动它们，特别是在额定电流方面，最大电流约为2.8A。Duet3应该能够驱动更大的电机，高达5.5A。对于较大的电机，您应该在Duet2上使用24V电源，在Duet3上使用32V电源。

Nema34电机甚至更大，扭矩更大，通常用于CNC应用。Duet3也可以驱动这些电机，电流高达5.5A。为了使用大型电机实现高速，您可能需要比Duet 3的最大32V更高的电压。可以修改Duet 3以将其增加到48V，并且可能是60V（这是步进驱动器的限制），尽管这将使您的保修失效;

步距角

有两种常见的步进角：每步0.9度和1.8度，对应于400和200步/转。大多数3D打印机使用1.8度/步进电机。

除了步进角度的明显差异：

0.9度电机的保持力矩略低于同一制造商的类似1.8度电机
但是，为了产生给定的扭矩，0.9度电机所需的滞后角略高于类似1.8度电机滞后角的一半。或者换句话说，在小的滞后角下，对于相同的滞后角，0.9度电机的扭矩几乎是1.8度电机的两倍。
在给定的转速下，0.9度电机产生的感应式反电动势是1.8度电机的两倍。因此，您通常需要使用24V电源才能通过0.9deg电机实现高速。
0.9度电机需要以两倍于1.8度电机的速率向驱动器传送步进脉冲。如果使用高微步进，则速度可能会受到电子设备产生步进脉冲的速率的限制。Duet2Maestro和Duet3上的驱动程序可以在任何微步进设置下进行插值。

电感

电机的电感会影响步进电机驱动器在扭矩下降之前驱动电机的速度。如果我们暂时忽略由于旋转而导致的反电动势（见后文），并且额定电机电压远小于驱动器电源电压，则扭矩下降之前的最大转速/秒为：

revs_per_second = （2 * supply_voltage）/（steps_per_rev * pi * 电感 * 电流）

如果电机通过皮带轮驱动GT2皮带，则最大速度（以毫米/秒为单位）：：

速度 = （4 * pulley_teeth * supply_voltage）/（steps_per_rev * pi * 电感 * 电流）

示例：使用12V电源，电感为4mH的1.8度/步（即200步/转）电机以1.5A电流运行，并且使用20齿滑轮驱动GT2皮带将开始以约250mm /sec的速度失去扭矩。这是皮带速度，在 CoreXY 或 delta 打印机上，皮带速度与磁头速度不同。

在实践中，由于运动引起的反电动势，扭矩将比这更快下降，并且因为上述因素不允许绕组电阻。低电感电机由于旋转而具有低反电动势。

这意味着，如果我们想实现高速，我们需要低电感电机和高电源电压。Duet2WiFi/Ethernet的最大推荐电源电压为25V，Duet2Maestro的最大推荐电源电压为28V，Duet3的最大推荐电源电压为32V。

电阻和额定电压

这些只是每相的电阻，以及当电机静止并且相位通过其额定电流（这是电阻和额定电流的乘积）时，每个相位上的电压降。这些都不重要，除了额定电压应远低于步进驱动器的电源电压。

旋转引起的反电动势

当步进电机旋转时，它会产生反电动势。在理想的零延迟角下，这与驱动电压异相90度，并且由于电感而与反电动势同相。当电机产生最大扭矩并处于跳过一步的边缘时，它与电流同相。

数据手册中通常未指定旋转引起的反电动势，但我们可以从以下公式进行估计：

approximate_peak_back_emf_due_to_rotation = sqrt（2） * pi * rated_holding_torque * revs_per_second / rated_current

该公式假设指定了保持扭矩，两相均在额定电流下通电。如果只指定了一个相位通电， 则将sqrt（2）替换为2.

示例：考虑一个200步电机通过20齿滑轮和GT2皮带驱动滑块。这是每转40毫米的运动。要达到200毫米/秒的速度，我们需要5转/秒。如果我们使用具有0.55Nm保持扭矩的电机，当两相都以1.68A驱动时，由于旋转引起的峰值反电动势为1.414 * 3.142 * 0.55 * 5 / 1.68 = 7.3V。

这个公式有多准确？dc42测量并计算了两种电机的反电动势：

17HS19-1684S：测量24V，假设额定保持扭矩指定，两相均在额定电流下通电，则计算为24.24V。
JK42HS34-1334A：测量值为22V，假设保持扭矩为0.22Nm，计算值为15.93V，两相均在额定电流下通电。也许该电机的保持扭矩仅在一相通电的情况下指定，在这种情况下，计算值变为22.53V。我还看到该电机的保持扭矩在不同的数据表中给出为0.26Nm，这使计算值增加到18.05V。

如何计算出您需要的电源电压

如果您的打印机具有目标行驶速度，则至少可以大致计算出电机驱动器所需的电源电压。通过示例计算，操作方法如下：

确定目标行驶速度。对于此示例，我将使用200mm /秒。
根据目标行驶速度，计算出最坏情况下的最大皮带速度。对于笛卡尔打印机，最坏的情况是纯粹的X或Y运动，因此最坏情况下的皮带速度与行驶速度相同。对于CoreXY打印机，最坏的情况是对角线运动，相应的皮带速度是移动速度的sqrt（2）倍。对于delta打印机，最坏的情况是靠近床身边缘的径向移动，最坏的情况是皮带速度除以tan（theta），其中θ是对角线杆到水平的最小角度。在实践中，由于加速或减速所需的距离，我们不能使用目标行进速度进行径向移动，直到床的边缘，因此当喷嘴距离塔对面的床边缘约10mm时，将θ作为角度。对于我的三角形，这是30度，所以最大皮带速度是200 / tan（30deg）= 346mm / sec。
通过将皮带速度除以皮带齿间距（GT2皮带为2mm）和皮带轮上的齿数，计算出最大皮带速度下的电机每秒转速。我的 delta 使用 20 齿滑轮，因此每秒最大转速为 346/（2 * 20） = 8.7。
计算出由于电感引起的峰值反电动势。这是revs_per_second * pi * motor_current * motor_inductance * N/2，其中N是每转的全步数（因此1.8度电机为200，0.9度电机为400）。我的电机是0.9度，电感为4.1mH，我通常以1A运行它们。因此，由于电感引起的反电动势为8.7 * 3.142 * 1.0 * 4.1e-3 * 400/2 = 22.4V。
计算出由于旋转引起的近似反电动势。从前面给出的公式来看，这是 sqrt（2） * pi * rated_holding_torque * revs_per_second / rated_current。我的电机额定电流为1.68A，保持扭矩为0.44Nm，因此结果是1.414 * 3.142 * 0.44 * 8.7 / 1.68 = 10.1V
优选地，驱动器电源电压应至少为这两个反电动势的总和，加上几个伏特。如果您有两个串联的电机，则所需的电压将加倍。
在我的例子中，这给出了32.5V，高于Duet 2的25V推荐输入电压。但至少我们知道，对于行驶速度为200mm /sec的最坏情况下的三角形移动，如果我使用24V电源，则超过理论值的2/3，因此该移动的可用扭矩不应超过通常可用扭矩的1/3。另一方面，12V电源显然是不够的 - 这就解释了为什么在将打印机升级到24V之前，我只能达到150mm/sec。

有一个在线计算器可以以另一种方式执行此操作（即计算出扭矩开始下降的速度）

一般性建议

除非您将使用外部步进电机驱动器，否则请选择额定电流至少为1.2A的电机，对于Duet 0.6和Duet 0.8.5，最多为2.0A的电机，对于Duet 2，对于Duet 3主板和扩展板，7A为7A，对于Duet 3工具板或Duet 2 Maestro，选择最多为2.0A的电机。
计划以额定电流的50%至85%运行每个步进电机。
尺寸：Nema 17是3D打印机中最受欢迎的尺寸。Nema 14是高齿轮挤出机中的一种替代品。如果您无法从长Nema 17电机获得足够的扭矩，请使用Nema 23电机。Duet 3也可以驱动Nema 34电机。
避免使用额定电压（或额定电流和相阻的乘积）>4V或电感>4mH的电机。
在需要额外定位精度的地方选择 0.9 度/步进电机，例如，对于 delta 打印机的塔式电机。否则，请选择 1.8 度/步进电机。
如果您使用任何0.9度/步进电机或高扭矩电机，请使用24V功率，以便能够在较高速度下保持扭矩。
如果使用高齿轮挤出机（例如，使用柔性驱动电缆将扭矩从电机传递到蜗杆减速齿轮的挤出机），请使用短的低电感1.8deg/步进电机来驱动它。