圖解馬達入門

前言

我們的生活週遭有許許多多的機械裝置，而這些機械裝置幾乎都要靠馬達在內部運作才得以順利運轉。事實上，無時不刻地環繞著人類生活的電氣製品當中，馬達就擔負著極其重要的任務。我幾乎可以斷言，一旦缺少了馬達，人類將無法過著高科技的便利生活。

由於馬達隱藏在各種機械裝置中，因此，我們很難感覺到馬達的存在，甚至連馬達的真實樣貌都不一定清楚。就因為馬達在機械裝置中的地位猶如人體的心臟一般，所以極少有裸露在機械裝置外的配備方式。因此，即使有人知道馬達的功能或運轉的基本原理，我相信對於馬達的構造或詳細的運作結構相當了解的人肯定非常之少。

馬達使人類得以享受先進便利的生活，目前依功能、用途不同，專家已經開發出各式各樣的馬達。其中有追求高效率或為求穩定運轉的、以及能在有限空間裡發揮極大效能的超極小型化馬達，甚至還有將原始構造或原理加以改變而能多方面應用的馬達，當然現在專家們也已經將馬達的研究朝向生活實用化的方向發展。

我相信，在人類不斷朝最尖端的科技進步的同時，馬達也將會有更進一步的發展才是。

為了讓更多人了解這個重要的機械，著作此書時，我以一般讀者為閱讀對象，並以極簡單易懂的說明方式介紹馬達的由來、馬達的種類與基本的構造、運作原理以及未來的開發趨勢等。期望有心要開始學習馬達的讀者，能透過本書在短時間內就能清楚知道馬達的完整面貌。若是真能使得更多人對馬達產生興趣，那真是再好也不過了。

前言

我們的生活週遭有許許多多的機械裝置，而這些機械裝置幾乎都要靠馬達在內部運作才得以順利運轉。事實上，無時不刻地環繞著人類生活的電氣製品當中，馬達就擔負著極其重要的任務。我幾乎可以斷言，一旦缺少了馬達，人類將無法過著高科技的便利生活。

由於馬達隱藏在各種機械裝置中，因此，我們很難感覺到馬達的存在，甚至連馬達的真實樣貌都不一定清楚。就因為馬達在機械裝置中的地位猶如人體的心臟一般，所以極少有裸露在機械裝置外的配備方式。因此，即使有人知道馬達的功能或運轉的基本原理，我相信對於馬達的構造或詳細的運作結...

目錄
第一章　馬達驅動的結構　基礎中的基礎
　　　　１日常生活中不可或缺的馬達
　　　　２馬達利用磁力產生機械能源
　　　　３會發生磁力的永久磁鐵和電磁鐵
　　　　４三種永久磁鐵的特徵
　　　　５磁場方向和電流方向的關係
　　　　６電子、電氣、電流的不同
　　　　７馬達的迴轉結構
　　　　８可連續迴轉的整流子和電刷的運作
　　　　９電流的電磁作用和電磁感應定則的發現
　　　　10表示電流．磁場．力方向的弗來明定則
　　　　11擁有相同結構的馬達和發電機
　　　　12電線的繞線方法不同會改變馬達的性能
　　　　專欄　馬達中不可欠缺的電線

第二章　馬達的基本構造和控制方法
　　　　１馬達的基本構造（１）
　　　　２馬達的基本構造（２）
　　　　３變壓器和整流器的功能
　　　　４提高電力時，電磁鐵會變強
　　　　５表示馬達性能的額定
　　　　６表示馬達驅動力的轉矩
　　　　７起動轉矩、負載轉矩和轉矩的測定方法
　　　　８馬達轉速的簡單控制法
　　　　９結合比例．積分．微分的PID控制
　　　　10改變轉速‧轉矩‧迴轉方向的齒輪
　　　　11馬達的輸出＝輸入－損失
　　　　12直流（DC）馬達和交流（DC）馬達的種類
　　　　13依輸出方式區分馬達
　　　　專欄　「モータ」和「モーター」皆為正確寫法

第三章　DC（直流）馬達的種類和特徵
　　　　１使用永久磁鐵的DC馬達的種類
　　　　２有槽形DC馬達的特徵
　　　　３有槽形DC馬達的結構
　　　　４無轉矩不均勻的無槽形DC馬達
　　　　５無鐵心的無心DC馬達
　　　　６杯形‧平面形無心馬達的結構和用途
　　　　７定子使用電磁鐵的繞組磁場DC馬達
　　　　８轉子和定子的線圈串聯的串激式馬達
　　　　９轉子和定子線圈並聯的並激式馬達
　　　　10兼有串激式馬達和並激式馬達的特性的複激式馬達
　　　　11無電刷和整流子的無刷DC馬達
　　　　12轉子側配置有永久磁鐵的無刷DC馬達
　　　　13磁場感應器是無刷DC馬達的重要元件
　　　　14各個無刷DC馬達的種類
　　　　15只要轉動固定角度即可停止的步進馬達
　　　　16步進馬達的迴轉結構
　　　　17轉子和定子為齒輪狀的VR形步進馬達
　　　　18轉子使用永久磁鐵的PM形步進馬達
　　　　19結合VR形和PM形的HB形步進馬達
　　　　專欄 馬達的壽命和維修

第四章　AC（交流）馬達的種類和特徵
　　　　１用交流電流迴轉的AC馬達
　　　　２可任意使用的感應馬達
　　　　３利用阿拉古的圓板的感應馬達
　　　　４感應馬達的種類—— 鼠籠形和繞線形
　　　　５使用變頻器裝置控制「滑動」
　　　　６以同步速度迴轉的同步馬達
　　　　７轉子中使用永久磁鐵的ＰＭ形
　　　　８轉子中使用強磁性體的磁阻形
　　　　９轉子中使用磁滯材料的磁滯形
　　　　10轉子和定子線圈串聯的通用(Universal)馬達
　　　　11利用相位差迴轉的蔽極線圈形馬達
　　　　專欄 變頻器和逆變器

第五章　其他各種獨特的馬達
　　　　１搭載著控制機構的伺服馬達
　　　　２轉子和定子有凸極的開關磁阻馬達
　　　　３不使用電磁作用的超音波馬達
　　　　４超音波馬達的驅動結構
　　　　５變換為直線運動的線性馬達
　　　　６線性馬達的種類
　　　　７線性馬達車高速行車的秘密
　　　　８為了防止爆炸而費盡心思的防爆馬達
　　　　９利用靜電的相吸‧相斥的靜電馬達
　　　　專欄 馬達的選擇方法

第六章　其他各種獨特的馬達
　　　　１促使洗衣機進化的馬達
　　　　２汽車為馬達的集合體
　　　　３要求大轉矩的電車馬達
　　　　４組裝在個人電腦裏的精密小形馬達
　　　　５手機中也有馬達在運轉
　　　　６馬達生產據點的轉移
　　　　７馬達也是以亞洲為世界的工廠
　　　　８代表日本的馬達製造商
　　　　９還有許多製造特殊馬達且世界第一的公司
　　　　10往更小形‧輕量化發展
　　　　11經濟‧環保可能的馬達技術
　　　　專欄　驅動馬達的電池 用語索引

目錄
第一章　馬達驅動的結構　基礎中的基礎
　　　　１日常生活中不可或缺的馬達
　　　　２馬達利用磁力產生機械能源
　　　　３會發生磁力的永久磁鐵和電磁鐵
　　　　４三種永久磁鐵的特徵
　　　　５磁場方向和電流方向的關係
　　　　６電子、電氣、電流的不同
　　　　７馬達的迴轉結構
　　　　８可連續迴轉的整流子和電刷的運作
　　　　９電流的電磁作用和電磁感應定則的發現
　　　　10表示電流．磁場．力方向的弗來明定則
　　　　11擁有相同結構的馬達和發電機
　　　　12電線的繞線方法不同會改變馬達的性能
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