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省エネモータの原理と設計法［改訂版］～永久磁石同期モータの基礎から設計・制御まで～
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設計技術シリーズ

省エネモータの原理と設計法［改訂版］～永久磁石同期モータの基礎から設計・制御まで～

著： 森本 茂雄 氏・真田 雅之 氏（大阪公立大学）
定価： 4,620円（本体4,200円＋税）
判型： A5
ページ数： 296 ページ
ISBN： 978-4-910558-31-8
発売日： 2024/7/19
管理No： 129

【目次】

第１章　PMSMの基礎知識

  1. １．はじめに
  2. ２．永久磁石同期モータの概要
    1. ２－１　モータの分類と特徴
    2. ２－２　代表的なモータの特性比較
  3. ３．固定子の基本構造と回転磁界
  4. ４．回転子の基本構造と突極性
  5. ５．トルク発生原理

第２章　PMSMの数学モデル

  1. １．はじめに
  2. ２．座標変換の基礎
    1. ２－１ 座標変換とは
    2. ２－２ 座標変換行列
  3. ３．静止座標系のモデル
    1. ３－１ 三相静止座標系のモデル
    2. ３－２ 二相静止座標系（α-β座標系）のモデル
  4. ４．d-q座標系のモデル
  5. ５．制御対象としてのPMSMモデル
    1. ５－１ 電気系モデル
    2. ５－２ 電気－機械エネルギー変換
    3. ５－３ 機械系
  6. ６．鉄損と磁気飽和を考慮したモデル
    1. ６－１ 鉄損考慮モデル
    2. ６－２ 磁気飽和考慮モデル

第３章　電流ベクトル制御法

  1. １．はじめに
  2. ２．電流ベクトル平面上の特性曲線
  3. ３．電流位相と諸特性
    1. ３－１　電流一定時の電流位相制御特性
    2. ３－２　トルク一定時の電流位相制御特性
    3. ３－３　電流位相制御特性のまとめ
  4. ４．電流ベクトル制御法
    1. ４－１　最大トルク／電流制御
    2. ４－２　最大トルク／磁束制御（最大トルク／誘起電圧制御）
    3. ４－３　弱め磁束制御
    4. ４－４　最大効率制御
    5. ４－５　力率1制御
    6. ４－６　電流ベクトルと三相交流電流の関係
  5. ５．インバータ容量を考慮した制御法
    1. ５－１　電流ベクトルの制約
    2. ５－２　電圧・電流制限下での電流ベクトル制御
    3. ５－３　電圧・電流制限下での最大出力制御
    4. ５－４　速度－トルク特性の概形と定数可変モータ

第４章　PMSMのドライブシステム

  1. １．はじめに
  2. ２．基本システム構成
  3. ３．電流制御
    1. ３－１　非干渉化
    2. ３－２　非干渉電流フィードバック制御
    3. ３－３　電流制御システム
  4. ４．トルク・速度・位置の制御
    1. ４－１　トルクの制御
    2. ４－２　速度・位置の制御
  5. ５．電圧の制御
    1. ５－１　電圧形PWMインバータ
    2. ５－２　電圧利用率を向上する変調方式
    3. ５－３　デッドタイムの影響と補償
  6. ６．ドライブシステムの全体構成
  7. ７．モータ定数の測定法
    1. ７－１　電機子抵抗の測定
    2. ７－２　永久磁石による電機子鎖交磁束の測定
    3. ７－３　d,q軸インダクタンスの測定

第５章　PMSM設計の基礎

  1. １．はじめに
  2. ２．永久磁石・電磁鋼板
    1. ２－１　永久磁石
    2. ２－２　永久磁石の不可逆減磁
    3. ２－３　電磁鋼板
    4. ２－４　モータへの適用時における特有の事項
  3. ３．実際の固定子巻線構造
    1. ３－１　分布巻方式
    2. ３－２　集中巻（短節集中巻）方式
    3. ３－３　分数スロット、極数の組み合わせ
  4. ４．実際の回転子構造
    1. ４－１　永久磁石配置
    2. ４－２　フラックスバリア
    3. ４－３　スキュー

第６章　PMSMの解析法

  1. １．はじめに
  2. ２．磁気回路と電磁気学的基本事項
  3. ３．パーミアンス法
  4. ４．有限要素法
    1. ４－１　有限要素法の概要
    2. ４－２　ポストプロセスにおける諸量の計算
  5. ５．基本特性算出法
  6. ６．モータ定数算出法
    1. ６－１　d軸位置と永久磁石の電機子鎖交磁束Ψa
    2. ６－２　インダクタンス
  7. ７．S-T特性計算法
    1. ７－１　基底速度以下
    2. ７－２　基底速度以上（弱め磁束制御）
    3. ７－３　基底速度以上（最大トルク／磁束制御）
    4. ７－４　鉄損の考慮
    5. ７－５　効率の計算

第７章　PMSMの設計法

  1. １．はじめに
  2. ２．設計のプロセス
  3. ３．設計の具体例1（SPMSMの場合）
    1. ３－１　設計仕様
    2. ３－２　設計手順
  4. ４．設計の具体例2（IPMSMの場合）
    1. ４－１　設計仕様
    2. ４－２　設計手順
  5. ５．回転子構造と特性
    1. ５－１　磁石埋込方法
    2. ５－２　埋込深さ
    3. ５－３　磁石層数
    4. ５－４　フラックスバリアの影響
  6. ６．脱レアアースモータ設計
  7. ７．コギングトルク・トルクリプル低減設計
    1. ７－１　フラックスバリア非対称化
    2. ７－２　異種ロータ構造の合成
  8. ８．高効率化・小型化設計
    1. ８－１　磁石配置による高効率化設計
    2. ８－２　強磁力磁石適用による高効率化・小型化設計
    3. ８－３　高速回転化・高性能磁性材料の適用による小径化・高効率化設計
    4. ８－４　ロータ機械強度向上設計
    5. ８－５　保磁力不足磁石適用時の耐減磁設計

【参考文献】

  • 電気学会：「基礎電気機器学」，電気学会，1984年
  • 電気学会：「電気機器学」，電気学会，1985年
  • 武田洋次，松井信行，森本茂雄，本田幸夫：「埋込磁石同期モータの設計と制御」，オーム社，2001年
  • 日立製作所総合教育センタ技術研修所：「わかりやすい小形モータの技術」，オーム社，2002年
  • 堀洋一，正木良三，寺谷達夫：「自動車用モータ技術」，日刊工業新聞社，2003年
  • 曽根悟，松井信行，堀洋一編：「モータの事典」，朝倉書店，2007年
  • 百目鬼英雄：「電動モータドライブの基礎と応用」，技術評論社，2010年
  • 金東海：「現代電気機器理論」，電気学会，2010年
  • 電気学会：「基礎電気機器学」，電気学会，1984年
  • 電気学会：「電気機器学」，電気学会，1985年
  • 杉本英彦，小山正人，玉井伸三：「ACサーボシステムの理論と設計の実際」，総合電子出版社，1990年
  • モータ技術実用ハンドブック編集委員会：「モータ技術実用ハンドブック」，日刊工業新聞社，2001年
  • 武田洋次，松井信行，森本茂雄，本田幸夫：「埋込磁石同期モータの設計と制御」，オーム社，2001年
  • 曽根悟，松井信行，堀洋一編：「モータの事典」，朝倉書店，2007年
  • 電気学会リラクタンストルク応用電動機の技術に関する調査専門委員会：「リラクタンストルク応用モータ－IPMSM,SynRM,SRMの基礎理論から設計まで－」，電気学会，2016年
  • 森本茂雄，井上征則：「省エネモータドライブシステムの基礎と設計法」，科学情報出版，2019年
  • モータ技術実用ハンドブック編集委員会：「モータ技術実用ハンドブック」，日刊工業新聞社，2001年
  • 武田洋次，松井信行，森本茂雄，本田幸夫：「埋込磁石同期モータの設計と制御」，オーム社，2001年
  • 曽根悟，松井信行，堀洋一編：「モータの事典」，朝倉書店，2007年
  • 松瀬貢規：「電動機制御工学―可変速ドライブの基礎」，電気学会，2007年
  • 金東海：「現代電気機器理論」，電気学会，2010年
  • 松井信行 編著：「省レアアース・脱レアアースモータ」，日刊工業新聞社，2013年
  • 樋口剛，阿部貴志，横井裕一，宮本恭祐，大戸基道：「交流モータの原理と設計法」，科学情報出版，2017年
  • 杉本英彦，小山正人，玉井伸三：「ACサーボシステムの理論と設計の実際」，総合電子出版社，1990年
  • 堀洋一，大西公平：「制御工学の基礎」，丸善，1997年
  • 谷口勝則：「PWM電力変換システム―パワーエレクトロニクスの基礎」，共立出版，2007年
  • 百目鬼英雄：「電動モータドライブの基礎と応用」，技術評論社，2010年
  • 森本雅之編著：「パワーエレクトロニクス」，オーム社，2010年
  • 森本茂雄，井上征則：「省エネモータドライブシステムの基礎と設計法」，科学情報出版，2019年
  • 信越化学工業㈱：「希土類磁石の基礎」，
    http://www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp/design/
  • 信越化学工業㈱：「製品情報（磁石）」，
    http://www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp/products/
  • 日立金属㈱：「製品情報（マグネット）」，
    http://www.hitachi-metals.co.jp/prod/prod03/prod03.html
  • JFEスチール㈱：「製品情報」，
    http://www.jfe-steel.co.jp/products/denji/index.html
  • 新日鐵住金㈱：「製品情報（電磁鋼板）」，
    http://www.nssmc.com/product/sheet/magnetic_sheet.html/
  • 日本工業規格：JISC2550-1（2011），JISC2556（1996）
  • 難波江章，金東海，高橋勲，仲村節男，山田速敏：「電気機器学」，電気学会，1985年
  • 広瀬敬一：「電機設計概論（第三次改訂版）」，電気学会，1951年
  • 末松安晴：「電磁気学」，共立出版，1973年
  • 中田高義，高橋則雄：「電気工学の有限要素法」，森北出版，1986年
  • 竹山説三：「電磁気学現象理論」，丸善，1949年
  • 宮入庄太：「最新電気機器学」，丸善，1979年
  • 武田洋次，松井信行，森本茂雄，本田幸夫：「埋込磁石同期モータの設計と制御」，オーム社，2001年
  • 広瀬敬一：「電機設計概論（４版改訂）」，電気学会，2007年
  • 広瀬敬一：「電機設計概論（第三次改訂版）」，電気学会，1951年
  • 武田洋次，松井信行，森本茂雄，本田幸夫：「埋込磁石同期モータの設計と制御」，オーム社，2001年
  • 大熊繁監修：「脱・省レアアースモータ」，トリケップス，2011年

【口コミ】

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