書籍概要

メカトロニクスのモーター技術

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概要

本当に必要なモーターの専門知識を的確に提供することを目的とした,今までにないモーターの技術専門書である。

現代は,高度な進化を遂げたメカトロニクス社会。
メカトロニクスを駆使する上で必須知識の一つが,モーターである。
ほとんどのメカトロニクス制御はモーター技術で行われている,といっても過言ではないだろう。

高度成長期の時代,技術者は大学を卒業してそのまま実務に就くこともありえた。
しかし,現代の高度工業社会では,工学部のカリキュラムだけでモーターを理解するのは難しい。
その一方で,メカトロニクス製品開発競争は世界的に激化。
モーター知識をそなえた人材のフォローアップは待ったなしの状況である。
そうしたニーズに応えるべく誕生したのが,本書『メカトロニクスのモーター技術』。

メカトロニクスの最前線で50年以上活躍を続ける著者が,「モーター技術において本当に必要な知識とな何なのか?」を見つめ直し,内容を徹底吟味。
「豊富でわかりやすいイラスト」と「懇切丁寧な説明」で,読者の理解が進むように最大限の創意工夫をほどこした。
さらに,従来の技術書で語られなかった知識も盛り込んでいるので,モーター知識をより深化させる一助にもなるだろう。

one and onlyのモータ教科書として,一度手にとっていただければ幸甚である。

こんな方におすすめ

  • モーター技術を必要とするメカトロニクスのエンジニア
  • 電気工学系,メカトロニクス系の大学生&大学院生
  • モーターを使用する技術営業の方

サンプル

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目次

Chapter 1 モータユビキタス時代へ

  • 1.1 モータは身近な存在
  • 1.2 モータ時代の夜明け前
  • 1.3 エレクトロニクス時代のモータ
  • 1.4 ブラシレスモータの用途拡大
  • 1.5 ステッピングモータ
  • 1.6 モータユビキタス時代の技術的課題

Chapter 2 DCモータの基本構造と機能

  • 2.1 DCモータの構造
  • 2.2 コンパクトな最新構造に潜む電磁現象
  • 2.3 トルクの発生とフレミングの左手の法則
  • 2.4 発電機のはたらきとフレミングの右手の法則
  • 2.5 トルクと逆起電力定数の関係
  • 2.6 トルクと速度の関係
  • 2.7 回生モード
  • 2.8 制動機モード
  • 2.9 3つの動作モード

Chapter 3 モータ構造とトルク理論

  • 3.1 電磁石界磁方式から
  • 3.2 永久磁石界磁の場合
  • 3.3 永久磁石の種類
  • 3.4 永久磁石方式での空隙の磁界生成
  • 3.5 電機子反作用とそれに伴う不可逆減磁
  • 3.6 面力表現とロータ体積によるトルク式
  • 3.7 ティアのトルク理論
  • 3.8 損失の種類とトルクむら
  • 3.9 応答性に関する事柄

Chapter 4 等価回路とパラメータ測定

  • 4.1 等価回路とパラメータ
  • 4.2 パラメータの測定
  • 4.3 定常特性の描画
  • 4.4 電気・機械エネルギー変換
  • 4.5 等価回路を使った動的挙動の解析
  • 4.6 減速機構やリニアへの変換の扱い
  • 4.7 コギングトルク
  • 4.8 ダイナミック測定

Chapter 5 DCモータを使う速度と位置の制御

  • 5.1 モータの回転の制御へ
  • 5.2 印加電圧の制御
  • 5.3 伝統的な速度制御
  • 5.4 ダイナミック応答と不安定現象の抑制
  • 5.5 位置の制御
  • 5.6 制御系を安定にするための数学的ツール ―線形理論と非線形要素―
  • 5.7 過電流検出による簡単な位置制御
  • 5.8 本章に続く勉強の指針

Chapter 6 ブラシレスDCモータ

  • 6.1 ブラシ付きとの対応関係と相違
  • 6.2 導通角と基本結線
  • 6.3 スロット数・極数・巻線トポロジー
  • 6.4 種々の巻線と結線
  • 6.5 位置センサ
  • 6.6 駆動回路と運転方式
  • 6.7 等価DCモータ

Chapter 7 ブラシレスDCモータの詳しい扱い方

  • 7.1 Δ結線からY結線へ
  • 7.2 高調波の影響
  • 7.3 インバータを含む交流モータとしての計算
  • 7.4 ダイオードの役割とi-v特性
  • 7.5 運動方程式の扱いかた
  • 7.6 計算例
  • 7.7 センサレス駆動

Chapter 8 ベクトル制御のペンタゴン理論

  • 8.1 他励DCモータを出発点とする二軸理論
  • 8.2 リラクタンスモータ
  • 8.3 永久磁石と凸極の併用とIPM
  • 8.4 電圧方程式導出の準備
  • 8.5 凸極構造を考慮した電圧方程式
  • 8.6 ベクトル線図での考察と解析
  • 8.7 ペンタゴンによる考察と理論の形成
  • 8.8 速度範囲の拡大に関する事柄

Chapter 9 体格と選定 395

  • 9.1 はじめに:考え方の提案
  • 9.2 モータの性能指数 ―永久磁石の減磁限界―
  • 9.3 そのほかの要素
  • 9.4 温度上昇と冷却
  • 9.5 モータの選定
  • 9.6 モータと負荷との結合
  • 9.7 減速機による締結
  • 9.8 モータ利用の展望

Chapter 10 電気力学の起源から行方

  • 10.1 電気力学の起源からモータの発見的発明まで
  • 10.2 1870年代の胎動
  • 10.3 マクスウェルの登場
  • 10.4 アインシュタインの電気力学
  • 10.5 電気・機械エネルギー変換
  • 10.6 ヒステリシス現象に注目した導出
  • 10.7 発想の飛躍―すべてのモータへ適用
  • 10.8 次世代の工学へのさらなる考察
  • 10.9 次のステップのために

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