AI要約
安価なステッピングモーター28BYJ-48の「遅さ」を解消するため、内部基板を加工してユニポーラからバイポーラ方式へ改造。A4988等のドライバで駆動し、本来の性能を超える高速回転を実現する手順を詳解します。
やること
ステッピングモーターで一番安い「28BYJ-48」は、ギア比が1/64で高トルクな反面、非常に遅いのが玉に瑕。
もう少し速いステッピングモーターはないかなと探しても、入手性が良いものは1500円以上の鈍重なものしかなく、「安くて速い」「小さくて速い」は市場の空白地帯のようです。
そこで今回は、28BYJ-48に界隈でよく行われている「バイポーラ化」の改造をして高速化してみます。
参考資料
こちらの記事では、分解した情報を詳しく掲載してくださっています。参考にさせていただきました。
ギア比を変えられないか？
こちらの記事でギア比の改造にチャレンジされています。これによると、「直動化」つまり減速ギアなしでの動作に成功したとのことです。
しかし、「ギア比1/1と1/64の中間はできないのかな？」と思って私も分解してみました。
このように減速ギアが３枚入っています。これをなんとか組み替えて２枚か１枚に減らせないか？といろいろ試したのですが（中央軸に付け替えるなど含め）、どうやっても絶妙にうまくいきません。見た目にはハマっていても回してみると動作しない、とか惜しいところまで行くのですがダメでした。グリスで手もベタベタになりました。
バイポーラ化
そこでバイポーラ化です。検索すると多くの報告があります。
まず３個所のツメをカッターを押し切って青いカバーを開けます。
基板の中央のパターンをカットします。
なんとこれで完成です。
改造前と後の比較動画をどうぞ。それぞれ脱調しない上限速度くらいに調整してあります。
２倍くらいの速さになりました！大成功ですね。
動画に映っているように、もともとはULN2003というトランジスタアレイを搭載したモータードライバを使って動作させるので配線がシンプルです（うちの過去記事でもULN2003使ってます）。改造後は、A4988やDRV8825搭載のモータードライバを使うことになります。今回はA4988搭載のものを使用して、12V電源、Vref=160mV、1/16マイクロステップで調整してあります。
おわりに
ということで、格安ステッピングモーターを簡単な改造で高速化できました。
最近、AIのおかげでデジタルなものづくりが簡単にできるようになってきたため、電子工作が再注目されているように感じます。私もこれであるゲーム筐体を作ろうとしています。