28BYJ-48步进电机道理

28BYJ-48 是 4 相永磁式加速步进电机，其外不雅如图 9-3 所示：



图 9-3 步进电机外不雅

我们先来说明“4 相永磁式”的概念，28BYJ-48 的外部构造表示图 9-4 所示。先看里圈，它下面有 6 个齿，辨别标注为 0～5，这个叫做转子，望文生义，它是要迁移转变的，转子的每一个齿上都带有永世的磁性，是一块永磁体，这就是“永磁式”的概念。再看外圈，这个就是定子，它是坚持不动的，实践上它是跟电机的外壳固定在一同的，它下面有 8 个齿，而每一个齿上都缠上了一个线圈绕组，正对着的 2 个齿上的绕组又是串联在一同的，也就是说正对着的2 个绕组老是会同时导通或关断的，如斯就构成了 4 相，在图平分别标注为 A-B-C-D，这就是“4 相”的概念。



图 9-4 步进电机外部构造表示图

如今我们剖析一下它的任务道理：
假定电机的肇端形态就如图 9-4 所示，逆时针偏向迁移转变，肇端时是 B 相绕组的开封闭合，B 相绕组导通，那么导通电流就会在正上和正下两个定子齿上发生磁性，这两个定子齿上的磁性就会对转子上的 0 和 3 号齿发生最强的吸引力，就会如图所示的那样，转子的 0 号齿在正上、3 号齿在正下而处于均衡形态；此时我们会发现，转子的 1 号齿与右上的定子齿也就是 C 相的一个绕组出现一个很小的夹角，2 号齿与左边的定子齿也就是 D 相绕组出现一个略微大一点的夹角，很分明这个夹角是 1 号齿和 C 绕组夹角的 2 倍，同理，左侧的状况也是一样的。
接下来，我们把 B 相绕组断开，而使 C 相绕组导通，那么很分明，右上的定子齿将对转子 1 号齿发生最大的吸引力，而左下的定子齿将对转子 4 号齿，发生最大的吸引力，在这个吸引力的感化下，转子 1、4 号齿将对齐到右上和左下的定子齿上而坚持均衡，如斯，转子就转过了肇端形态时 1 号齿和 C 相绕组谁人夹角的角度。
再接下来，断开 C 相绕组，导通 D 相绕组，进程与上述的状况完整相反，最终将使转子2、5 号齿与定子 D 相绕组对齐，转子又转过了上述异样的角度。
那么很分明，当 A 相绕组再次导通，即完成一个 B-C-D-A 的四节奏操作后，转子的 0、3 号齿将由本来的对齐到上下 2 个定子齿，而变为了对齐到左上和右下的两个定子齿上，即转子转过了一个定子齿的角度。依此类推，再来一个四节奏，转子就将再转过一个齿的角度，8 个四节奏今后转子将转过完好的一圈，而个中单个节奏使转子转过的角度就很轻易盘算出来了，即 360 度/(8*4)=11.25 度，这个值就叫做步进角度。而上述这种任务形式就是步进电机的单四拍形式——单相绕组通电四节奏。
我们再来解说一种具有更优功能的任务形式，那就是在单四拍的每两个节奏之间再拔出一个双绕组导通的两头节奏，构成八拍形式。比方，在从 B 相导通到 C 项导通的进程中，假设一个 B 相和 C 相反时导通的节奏，这个时分，因为 B、C 两个绕组的定子齿对它们左近的转子齿同时发生相反的吸引力，这将招致这两个转子齿的中间线比照到 B、C 两个绕组的中间线上，也就是新拔出的这个节奏使转子转过了上述单四拍形式中步进角度的一半，即 5.625度。如许一来，就使迁移转变精度添加了一倍，而转子迁移转变一圈则需求 8*8=64 拍了。别的，新添加的这个两头节奏，还会在本来单四拍的两个节奏引力之间又加了一把引力，从而可以大大添加电机的全体扭力输入，使电机更“有劲”了。
除了上述的单四拍和八拍的任务形式外，还有一个双四拍的任务形式——双绕组通电四节奏。其实就是把八拍形式中的两个绕组同时通电的那四拍独自拿出来，而舍弃失落单绕组通电的那四拍罢了。其步进角度同单四拍是一样的，但因为它是两个绕组同时导通，所以扭矩会比单四拍形式大，在此就不做过多说明了。
八拍形式是这类 4 相步进电机的最佳任务形式，能最大限制的发扬电机的各项功能，也是绝大多半实践工程中所选择的形式，因而我们就重点来解说若何用单片机程序来掌握电机按八拍形式任务。