モータの構造と現象――その特性と計算の実際

(著) 横塚勉

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[商品について]
―モータの特性を数式によって厳密に理解するための基本書―
モータは自動車や家電製品、工作機械などに幅広く用いられているが、良好なモータを得て、それらの機械のパフォーマンスを向上させようとする場合、理論値と測定値の誤差を把握し、調整することが欠かせない。本書は直流機、誘導機、同期機、特殊モータ等、動作原理によって分類される各種のモータについて、それぞれの特性とその計算方法を解説する。機械設計に従事する方や、工学研究者は傍らに置いておきたい一冊。

[目次]
1. まえがき
2. 直流機
 2.1 DCマイクロモータ
  2.1.1 構造と特性式
  2.1.2 永久磁石の動作点と1極の磁束Φ
  2.1.3 計算例
  2.1.4 まとめ
 2.2 ブラッシレスモータ
  2.2.1 ロータの安定位置と毎分回転数n
  2.2.2 1極の磁束Φ
  2.2.3 トルクT、速度起電力Euv
  2.2.4 計算例
  2.2.5 まとめ
 2.3 コアレスモータ
  2.3.1 磁束Φの計算
  2.3.2 巻線係数
  2.3.3 特性式の誘導
  2.3.4 計算例
  2.3.5 まとめ
3. 誘導機
 3.1 コンデンサモータ
  3.1.1 二相励磁時の特性
  3.1.2 二相対称座標法
  3.1.3 特性式
  3.1.4 運転特性
  3.1.5 純単相誘動電動機
  3.1.6 電源の2倍周波数の振動トルク
  3.1.7 ロータ溝形と振動トルク特性
  3.1.8 等価回路定数の測定
  3.1.9 まとめ
 3.2 特殊巻線コンデンサモータ
  3.2.1 非対称軸形
  3.2.2 タップ切り替え速度調整形
  3.2.3 直列結線形
  3.2.4 ボビンコイル形
  3.2.5 カップロータ形
  3.2.6 まとめ
 3.3 くま取りモータ
  3.3.1 特性式の誘導
  3.3.2 運転特性
  3.3.3 最適定数
  3.3.4 まとめ
 3.4 特殊運転特性
  3.4.1 直流制動トルク
  3.4.2 1相直流、他の1相を交流励磁
  3.4.3 全波整流波電圧制動
  3.4.4 半波整流波電圧制動
  3.4.5 過渡直流制動トルク
  3.4.6 交流励磁時の過渡トルク
  3.4.7 まとめ
 3.5 三相インダクションモータ
  3.5.1 二次回路定数について
  3.5.2 測定値と一致する定数決定法
  3.5.3 各種の方法で求めた定数の比較
  3.5.4 特性誤差の比較
  3.5.5 一致定数の検討
  3.5.6 内部の現象を考慮した一致定数
  3.5.7 改善した一致定数の特性誤差
  3.5.8 全閉溝機の誤差の発生原因
  3.5.9 まとめ
 3.6 インバータ駆動インダクションモータ
  3.6.1 資料機について
  3.6.2 高調波に対する入力インピーダンスZH♪,及び入力WH
  3.6.3 表皮効果を考慮した場合のZH♪,、WH
  3.6.4 漂遊負荷損WSLを考慮した場合
  3.6.5 鉄損等価抵抗の並列接続による改善
  3.6.6 誤差の原因と実効誤差εR
  3.6.7 まとめ
 3.7 ACタコメータ
  3.7.1 特性式
  3.7.2 近似定数、及び一致定数
  3.7.3 ACタコメータの定数比
  3.7.4 ロータ抵抗と運転特性
  3.7.5 負荷特性
  3.7.6 タコメータのカップ抵抗
  3.7.7 まとめ
4. 同期機
 4.1 PMモータ
  4.1.1 構造とトルク式の誘導
  4.1.2 磁気飽和の影響
  4.1.3 直流電圧印加時の加速特性
  4.1.4 交流励磁時の始動特性
  4.1.5 PMモータの大型化
  4.1.6 まとめ
 4.2 ハイブリッドステッピングモータ
  4.2.1 構造と磁束分布及び速度起電力
  4.2.2 一相励磁時のトルク式の誘導
  4.2.3 ホールデ♪イングトルク
  4.2.4 最大起動トルクTSM
  4.2.5 中速域の電流及びトルク特性
  4.2.6 高速域のトルク特性
  4.2.7 最大応答周波数近辺の電流、及び振動特性
  4.2.8 まとめ
 4.3 振動特性
  4.3.1 固有振動数
  4.3.2 単ステップ応答
  4.3.3 回転時の振動特性
  4.3.4 回転時の振動と単ステップ応答との関係
  4.3.5 まとめ
 4.4 PMモータの逆転現象
  4.4.1 構造及び逆転現象
  4.4.2 逆転要因の実験的検討
  4.4.3 逆転特性の計算
  4.4.4 逆転のメカニズム
  4.4.5 まとめ
 4.5 5相HBステッピングモータの結線方式と運転特性
  4.5.1 結線方式と問題点
  4.5.2 単ステップ応答
  4.5.3 回転時の電流及び角速度ωR
  4.5.4 定常分トルクT及び振動特性
  4.5.5 最大応答周波数fMX
  4.5.6 まとめ
 4.6 リニアステッピングモータ
  4.6.1 構造と磁束分布、速度起電力
  4.6.2 推力の計算
  4.6.3 実験結果との比較
  4.6.4 電磁推力
  4.6.5 まとめ
 4.7 駆動回路と運転特性
  4.7.1 抑制回路と運転特性
  4.7.2 抑制回路の単ステップ応答への影響
  4.7.3 単ステップ応答の計算
  4.7.4 振動特性
  4.7.5 最大応答周波数と抑制回路
  4.7.6 まとめ
文献

[担当からのコメント]
本書ではモータの種類ごとの計算法を解説するとともに、計算値と実際の測定値とを比較し、誤差が生じる原因を究明します。本書を丁寧に読むことで、自分自身で良好なモータを得るための予測を立て、調整する応用力も身に付けることができます。理論から実践への橋渡しとして最適な一冊です。

[著者略歴]
横塚 勉

1958 群馬大学工学部電気工学科卒業
1958 日本サーボ株式会社 入社
1965 群馬大学助手(電気工学科)
1967 講師
1976 工学博士
1976 助教授
1984 群馬大学教授
2003 群馬大学名誉教授
2015 瑞宝中綬章

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