21世纪的动力来源----马达进化论

　　电流与磁铁产生的高转矩特性，线性、超音波马达等崭新技术也陆续登场！

　　马达（或称电动机）是结构相当完整的机械，怀着这种想法的人非常多吧！不过，随着强磁性永久磁铁之开发、微电脑问世，以及半导体控制技术之提昇，崭新类型的马达陆续诞生。目前，社会上最广泛採用的马达仍在机械系统中。未来，马达将可改变旋转速度或方向、慢慢停止或加上煞车以迅速停止运转。

　　从马达的基础知识到周边技术，本书将全方位进行深入浅出的解说。一起来认识，默默地为我们打造最安全、舒适生活环境的无名英雄吧！

本书特色

　　搭配彩色插图进行解说，让理解更容易，学习更有趣！

　　汽车、电车、电梯或电扶梯……认识各种配备马达的机器设备。

　　工科大学兼任教师专业执笔，彻底了解马达的作用原理以及应用方式。

作者简介

井出万盛  Kazumori Ide

　　1951年生于日本长野县，目前为湘南工科大学附属高等学校教师、大学部兼任教师，电气学会、日本机器人学会的正式会员。兴趣为欣赏安地斯音乐（民谣）、排笛演奏及溪钓雨鳟。

　　着有：（制作由球体驱动的全方位移动机器人）、（利用录音播放IC研发会说话的机器人）、（图解入门浅显易懂的马达新技术基本概念与系统结构）。

第1章 深入了解马达的用法
００１　电风扇或抽风机上使用可依据负载大小调整旋转速度的感应马达 10
００２　洗衣机採用的感应马达也进化为直驱式无刷马达 12
００３　冷气机、电冰箱为节约能源而广泛採用无刷马达 14
００４　电动工具上安装可产生巨大启动力的交流整流子马达 16
００５　地下铁或路面电车採用特性最理想的串激式直流马达 18
００６　新干线或特快电车採用具VVVF变频器控制功能的三相感应马达 20
００７　电动车採用三相交流感应马达或PM同步马达 22
００８　新干线都是由大型马达控制系统控管列车之运行 24
００９　机器人因伺服马达与控制技术之提昇而跨入医疗照护领域 26
０１０　电梯、电扶梯因VVVF控制技术与PM同步马达而进化 28
０１１　登山缆车或空中缆车採用变频器控制的三相感应马达 30
０１２　游乐区里最吸引人的大型游乐设施採用油压马达或线性马达 32
０１３　电脑与周边设备为了达到静音效果而使用无刷马达 34
０１４　其他家电用品上使用的马达 36
COLUMN 计量符号与单位符号 38

第2章　马达的基础知识与应用
０１５　何谓马达？ 40
０１６　电能为公认的洁净能源 42
０１７　目前的舒适生活完全靠交流、直流两种马达维持 44
０１８　马达可依据电能、驱动原理、构造等项目分类 46
０１９　小型直流马达的基本构造 48
０２０　何谓「转矩」？ 50
０２１　专用于表示马达的转数、电压、电流用法的「额定」值 52
０２２　马达的「效率」越差体积越大 54
COLUMN　何谓不转动的振动马达？ 56

第3章 电流与磁场的关系
０２３　永久磁铁一分为二后又出现N极与S极 58
０２４　以磁力线表示磁场强度 60
０２５　钕磁铁是磁性最强劲的磁铁 62
０２６　电池输出的电流妙用无穷 64
０２７　电流、磁场与右手螺旋定则息息相关 66
０２８　取下电池后电磁铁的磁性依然存在 68
０２９　磁场出现变化时会有不可思议的电流流入线圈 70
０３０　电磁感应因法拉第与楞次之发现而真相大白 72
０３１　线圈内部形成的感应电动势成了发电机原理 74
０３２　观察磁场中影响电流的作用力 76
０３３　佛莱明定则分为「右手定则」与「左手定则」 78
０３４　磁场中影响铁、磁铁的作用力与马达旋转原理息息相关 80
COLUMN　引爆马达革命的钐钴磁铁 82

第4章 直流马达的结构与功能
０３５　永久磁铁与电磁铁的磁场产生方式 84
０３６　使用永久磁铁的小型直流马达的基本构造 86
０３７　小型直流马达的旋转结构 88
０３８　小型直流马达之性能 90
０３９　使用电磁铁的大型直流马达之基本构造 92
０４０　整流子与电枢线圈接法 94
０４１　马达旋转时也会发电 96
０４２　线圈发热与等效电路之原理 98
０４３　电枢电流产生的场磁束偏移损伤刷子或整流子 100
０４４　由马达形状就知道转矩大小 102
０４５　直流马达性能因电磁铁制造方法而大不相同 104
０４６　并联接续电磁铁与电枢线圈的直流马达性能 106
０４７　大型直流马达边旋转、边抑制启动时的大电流 108
０４８　可透过电压或场磁铁调整大型直流马达的旋转速度 110
COLUMN　感应马达与同步马达 112

第5章 交流马达的结构与功能
０４９　一般家用电源为可改变电流方向的「交流电」 114
０５０　交流电路使用的电力与未使用而复归电源的电力 116
０５１　实际使用的电力比例称为「功率因数」 118
０５２　涡电流使用不当可能衍生弊端 120
０５３　促使交流马达旋转的三相交流电与该特性 122
０５４　三相交流电源的连接方式可分为△连接与Ｙ连接 124
０５５　三相交流电可产生旋转磁场 126
０５６　涡电流与阿拉哥圆盘 128
０５７　靠三相交流电旋转的感应马达原理与基本构造 130
０５８　三相感应马达可依转子绕线结构而分成两大类 132
０５９　旋转速度因定子线圈绕法而不同 134
０６０　感应马达的旋转速度与「滑差」 136
０６１　三相感应马达的启动转矩远比直流马达小 138
０６２　三相感应马达可分为「鼠笼式」与「绕线式」两大类 140
０６３　利用电压或频率控制三相感应马达旋转机制 142
０６４　一般家用单相感应马达的结构与特征 144
０６５　单相感应马达的启动方法 146
０６６　靠交流电旋转的「同步马达」因磁铁的吸引力而旋转 148
０６７　同步马达为无法自力旋转的马达 150
０６８　同步马达为旋转特性或结构特征非常丰富多元的马达 152
０６９　同步马达启动时需要帮手 154
０７０　安装整流子的交流马达结构与特征 156
COLUMN　新干线的崭新时代序幕即将揭开 158

第6章 特殊马达的结构与功能
０７１　齿轮的功能与调整旋转 160
０７２　标准齿轮、行星齿轮等各式各样的齿轮 162
０７３　旋转编码器具备转数或旋转方向检测功能 164
０７４　淬鍊出超高机能的马达 166
０７５　不应用电磁作用的「超音波马达」之旋转原理与特征 168
０７６　由旋转磁场转为移动磁场后线性马达顺利诞生 170
０７７　靠运用移动磁场的交流电运作的线性马达 172
０７８　可动部位各不相同的各种线性直流马达 174
０７９　以开关切换电流方向后移动的线性直流马达 176
０８０　电阻可下降至零，被誉为梦幻材料的「超传导材料」 178
０８１　超传导线性马达车靠两种线圈行驶 180
０８２　以半导体取代整流子与电刷后成功研发「无刷马达」 182
０８３　以半导体切换磁极吸引作用后成功研发「步进马达」 184
０８４　步进马达的激磁方式 186
COLUMN　地下铁真有趣 188

第7章 马达与半导体控制技术
０８５　随心所欲地驱动马达的控制技术 190
０８６　常用于控制马达的感测器 192
０８７　被誉为魔术开关，广为大容量开关系统採用的硅控整流器（SCR） 194
０８８　最具代表性的马达专用半导体电力控制电路 196
０８９　以半导体控制马达即可开发崭新类型的马达 198
０９０　控制性能就是「伺服马达」的最重要部位 200
COLUMN　轴承为日本人的拿手绝活 202