電気回路ハンドブック

奥村 浩士西 哲生松瀬 貢規横山 明彦(編)

奥村 浩士西 哲生松瀬 貢規横山 明彦(編)

定価 19,800 円(本体 18,000 円+税)

B5判/468ページ
刊行日:2016年11月25日
ISBN:978-4-254-22061-2 C3054

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内容紹介

電気回路は,ますます電化の進む社会基盤を構築する重要な技術である。しかし,システムが複雑化するなか,基本的な技術が疎かになり,思わぬ事故が発生したり,また回路のブラックボックス化で若い技術者・研究者がその背景や経緯を知らずに扱うことは,さらなる発展への障害となるおそれがある。本ハンドブックは,人類の技術遺産ともいうべき「電気回路」の歴史的回路から最新の電気回路,省エネが期待される電力システムまでを網羅,回路解析に用いられる数学も詳述。

編集部から

目次

第Ⅰ編 回 路 基 礎
1. 電気回路の歴史―ヴォルタから回路構成論まで
                  篠田庄司
 1.1 ヴォルタの電池とゼーベックの熱電対
 1.2 オームの法則とホイートストン・ブリッジ
 1.3 キツヒホッフの法則と回路解析
 1.4 ヘルムホルツの等価電圧源定理(いわゆるテブ
    ナンの定理)
 1.5 マクスェルの接点方程式と閉路方程式
 1.6 正弦波交流回路の基礎理論
 1.7 ラプラス変換域での電気回路
 1.8 回路解析への応用
 1.9 回路構成論
2. 線形回路論 高橋規一・西 哲生
 2.1 回路の基礎
 2.2フェーザ解析
 2.3 回路理論のためのグラフ理論
 2.4 回路方程式
 2.5 諸定理
 2.6 2端子対網(2ポート)
 2.7 過渡現象
 2.8 三相交流
3. 非線形回路論
 3.1 三相回路の非線形振動 奥村浩士
 3.2 ファン・デル・ポール発振回路 遠藤哲郎
 3.3 ニューラルネットワーク 田中 衞
4. 分布定数回路
 4.1 わが国における分布定数回路理論の歴史的
    背景 奥村浩士
 4.2 伝送線路
 4.3 基礎方程式
 4.4 無損失線路の基礎方程式と一般解
 4.5 任意関数の決定
 4.6 有限長線路における進行波の反射と透過
 4.7 有限長線路の連続反射現象
 4.8 格子図
 4.9 正弦波定常現象 久門尚史
5. 回路網合成論 西 哲生
 5.1 まえがき
 5.2 インピーダンスの合成
 5.3 S行列による合成
 5.4 非相反回路について
 5.5 フィルタとその他の伝達回路
 5.6 理想変成器(IT)を用いない合成
 5.7 多変数回路の合成

第Ⅱ編 電力システム回路
1. 発電機(同期機)回路 熊野照久
 1.1 Parkの等価回路
 1.2 平衡等価回路
 1.3 対称座標法等価回路:正相回路,逆相回路,
   零相回路
 1.4 無負荷発電機の故障計算回路
 1.5 超電導発電機等価回路
 1.6 可変速揚水発電機等価回路
 1.7 その他の発電機解析用等価回路
2. 送電系統回路 横山明彦
 2.1 送電線三相平衡等価回路
 2.2 変圧器三相平衡等価回路
 2.3 三相送電線,三相変圧器の対照分等価回路
 2.4 送電系統の故障解析用回路
 2.5 2回線送電線を持つ送電系統の対照分等価
    回路
 2.6 並行2回線送電線の故障解析用回路
3. HVDC送電系統回路 高崎昌洋
 3.1 他励式HVDCシステム回路
 3.2 自励式HVDCシステム回路
 3.3 交流フィルタ回路
 3.4 直流線路回路
4. 配電系統回路 本橋 準・森 健二郎
 4.1 特別高圧配電系統の方式
 4.2 高圧配電系統の方式
 4.3 低圧配電系統の方式
 4.4 電圧降下計算等価回路
 4.5 故障計算等価回路
4.6 高調波計算等価回路
 4.7 サージ計算等価回路
 4.8 分散型電源計算等価回路
5. 保護制御計測回路 大野照男
 5.1 通信線電磁誘導等価回路
 5.2 CT,VT計測回路
6. サージ計算回路 雨谷昭弘
 6.1 ドメル法(Schnyder-Bergeron法)
 6.2 周波数依存線路等価回路
 6.3 鉄塔等価回路
 6.4接地等価回路
7. 潮流計算回路 多田泰之
 7.1 潮流計算で利用する電力ネットワークモデル
 7.2 潮流計算における未知数と既知数
 7.3 単位法
 7.4 各種の潮流計算定式化
 7.5 計算目的による潮流計算の分類
 7.6 潮流計算に影響を与える新技術(PMU技術)
8. 電気鉄道(電力供給)回路 兎束哲夫
 8.1 直流き電回路
 8.2 交流き電回路
 8.3 軌道回路

第Ⅲ編 エネルギー変換回路
1. 等価回路と座標変換 松瀨貢規
 1.1 等価回路の等価変換
 1.2 座標変換の基礎
 1.3 静止座標への変換(α-β変換)
 1.4 回転座標軸への変換
 1.5 瞬時値対称座標法
 1.6 瞬時値空間ベクトル
2. 磁 気 回 路 松瀨貢規
 2.1 磁気回路の基礎
 2.2 磁気回路の計算
 2.3 永久磁石とその磁気回路の計算
 2.4 永久磁石同期電動機の磁気回路
3. 変圧器の回路 三木一郎
 3.1 原理と基本構成
 3.2 変圧器の等価回路
 3.3 変圧器の特性
 3.4 変圧器の三相結線回路
 3.5 特殊変圧器
 3.6 サージ進入回路
4. 誘導電動機(モータ)の回路 三木一郎
 4.1 三相誘導電動機の原理と基本構成
 4.2 三相誘導電動機の理論
 4.3 三相誘導電動機の等価回路
 4.4 三相誘導電動機の特性と運転
 4.5 単相誘導電動機の原理と基本構成
5. 同期電動機(モータ)の回路 森本雅之
 5.1 原理と基本構成
 5.2 同期電動機の理論と等価回路
 5.3 同期電動機の等価回路
 5.4 同期電動機の特性と運転
 5.5 永久磁石同期電動機の原理と基本構成
 5.6 永久磁石同期電動機の特性と運転
6. 直流電動機(モータ)の回路 澤 孝一郎
 6.1 原理と基本構成
 6.2 直流電動機の理論
 6.3 励磁方式と等価回路
 6.4 速度制御法
7. リラクタンスモータの回路 千葉 明
 7.1 シンクロナスリラクタンスモータの原理と
    基本構成
 7.2 シンクロナスリラクタンスモータの特性と
    運転
 7.3 スイッチトリラクタンスモータの原理と基本
    構成
 7.4 スイッチトリラクタンスモータの特性と運転
8. ステッピングモータ・マイクロモータ・超音波
  モータの回路 百目鬼英雄
 8.1 ステッピングモータの原理と基本構成
 8.2 ステッピングモータの特性と応用
 8.3 マイクロモータの原理と基本構成
 8.4 マイクロモータの特性と応用
 8.5 超音波モータの原理と基本構成
 8.6 超音波モータの特徴と応用

第Ⅳ編 大容量パワーエレクトロニクス回路
0. 大容量パワーエレクトロニクス回路概論
               古関庄一郎
 0.1 パワーエレクトロニクス
 0.2 電力変換
 0.3 半導体デバイス
 0.4 アームなし
 0.5 転流方式
 0.6 スナバ
1. 自励交直変換回路 古関庄一郎
 1.1 電圧形変換回路と電流形変換回路
 1.2 パルス制御
 1.3 単相交直変換回路
 1.4 三相交直変換回路
 1.5 3レベル変換回路
 1.6 電圧形変換機の多重接続
 1.7 電流形変換回路
 1.8 電流形変換回路の多重接続
2. 他励交直変換回路 川口 章
 2.1 他励交直変換回路の用途
 2.2 他励交直変換回路の回路方式
3. 直流変換回路 鎌仲吉秀
 3.1 直流変換回路
 3.2 直流チョッパの基本回路
4. 交流変換回路 原 英則
 4.1 交流直接変換回路
 4.2 交流間接変換回路
5. 組合せ変換回路 大熊康浩
 5.1 交流変換
 5.2 交直変換
6. その他の変換回路 谷津 誠
 6.1 サイリスタ式インバータ
 6.2 各種のマルチレベル変換回路
 6.3 共振形変換回路
7. 産業用パワーエレクトロニクス
 7.1 可変速駆動システム 中村利孝
 7.2 加熱用・化学用変換装置 金井丈雄
 7.3 大容量無停電電源システム 松崎 薫
8. 輸送機器用パワーエレクトロニクス
 8.1 鉄道車両用パワーエレクトロニクス
               長洲正浩
 8.2 電鉄き電用パワーエレクトロニクス
              小関庄一郎
 8.3 エレベータ用パワーエレクトロニクス
                岸川孝生
9. 電力用パワーエレクトロニクス 吉野輝雄
 9.1 SVC
 9.2 STATCOM
10. パワーデバイスの等価回路 大井健史
 10.1 パワーデバイスの基本動作
 10.2 パワーデバイス
 10.3 回路の寄生インダクタンスの影響
 10.4 パワーモジュールの熱回路網
11. 技術史的に重要なパワーエレクトロニクス
                 今井孝二
 11.1 パワーエレクトロニクスの概念
 1.2 パワーエレクトロニクスシステム構成の技術
    史的展望
 11.3 直流機の衰退
 11.4 交流モータ制御の容易化
 11.5 FACTS
 11.6 新エネルギー・電力貯蔵エネルギーと交流電
    力網
 11.7 パワーエレクトロニクスの存在理由
 11.8 電気自動車(EV)
 11.9 電力システム応用
 11.10 超伝導コイル電力貯蔵装置

第Ⅴ編 中小容量パワーエレクトロニクス回路
1. PWMコンバータの回路方式 二宮 保
 1.1基本回路
 1.2拡張状態平均化法による解析
2. 電流共振形コンバータ 菊地芳彦・渡辺慶一
 2.1 直列共振形コンバータ
 2.2 直列共振コンバータの複共振化
3. 電圧共振形コンバータ 関根正興
 3.1 電圧共振形コンバータ
 3.2 電圧クランプ形
4. 複合共振コンバータ-電圧共振と電流共振の組合
  せ 森田浩一
 4.1 SMZ方式コンバータの基本回路
 4.2 回路動作の解析
 4.3 ノイズについて
 4.4 測定結果
 4.5 まとめ
5. 絶縁形変換回路 庄山正仁
 5.1 フライバックコンバータ
 5.2 フォワードコンバータ
 5.3 フォワード・フライバックコンバータ
 5.4 プッシュプルコンバータ,ハーフブリッジコン
    バータ,フルブリッジコンバータ
 5.5 位相シフト制御方式フルブリッジコンバータ
 5.6 カレントフェッド(電流形)コンバータ
 5.7 縦続接続方式絶縁形コンバータ
 5.8 LLC共振形コンバータ
6. 低電圧パワーエレクトロニクス回路の応用
 6.1 電子・通信機器用電源 遠藤久仁
 6.2 サーバ機器用電源 島森 浩
 6.3 力率改善(PFC)コンバータ 富岡 聡
 6.4 無停電電源(UPS) 森 治義
 6.5 自動車用(電源) 佐藤国広
7. 照明用点灯回路 掛橋英典
 7.1 安定器の基本機能
 7.2 磁気回路式安定器
 7.3 蛍光ランプ用電子式安定器
 7.4 HIDランプ用電子安定器
 7.5 無電極放電ランプ点灯システム
 7.6 LED点灯回路
8. 高電圧電源回路 山下友文
 8.1 電子写真プロセス
 8.2 電子写真用高電圧電源回路
 8.3 現像プロセス高電圧電源回路
 8.4 現像モデル
 8.5 トナー帯電
 8.6 現像モデル展開
 8.7 セラミックス材料の広がり/圧電トランス
 8.8 圧電トランスの構造
 8.9 圧電トランスを用いた高圧電源
 8.10 特性
 8.11 倍電圧整流回路
9. ゲート駆動回路 財津俊行・安部征哉
 9.1 パワーMOSFETの等価回路とゲート駆動
 9.2 パルストランスによるゲート駆動
 9.3 ブートストラップ回路によるゲート駆動

第Ⅵ編 電気回路解析に用いられる数学 潮 俊光
1. ラプラス変換
2. 逆ラプラス変換
3. フーリエ解析
4. 行列と行列式
5. 常微分方程式

執筆者紹介

○編集委員
奥村浩士 京都大学名誉教授
西  哲生 九州大学名誉教授
松瀬貢規 明治大学名誉教授
横山明彦 東京大学大学院新領域創成科学研究科

○執筆者
安部征哉,雨谷昭弘,今井孝二,潮 俊光,兎束哲夫,遠藤哲郎,遠藤久仁,大井健史,大熊康浩,大野照男,奥村浩士,掛橋英典,金井丈雄,鎌仲吉秀,川口 章,菊地芳彦,岸川孝生,熊野照久,古関庄一郎,財津俊行,佐藤国広,澤 孝一郎,篠田庄司,島森 浩,庄山正仁,関根正興,高崎昌洋,高橋規一,多田泰之,田中 衛,千葉 明,百目鬼英雄,富岡  聡,長洲正浩,中村利孝,西  哲生,二宮 保,原 英則,久門尚史,松崎 薫,松瀬貢規,三木一郎,本橋 準,森 健二郎,森 治義,森田浩一,森本雅之,谷津 誠,山下友文,横山明彦,吉野輝雄,渡辺慶一   (五十音順)

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