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最終更新日:2017.06.22

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電気回路ハンドブック

電気回路ハンドブック

B5/468ページ/2016年11月25日
ISBN978-4-254-22061-2 C3054
定価19,440円(本体18,000円+税)

奥村浩士 ・西哲生 ・松瀬貢規 ・横山明彦 編

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紀伊國屋書店 旭屋倶楽部 東京都書店案内

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。

執筆者一覧

○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)

目次

第喫圈_鵝] 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

第曲圈‥杜魯轡好謄牴麩
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

第景圈.┘優襯ー変換回路
1. 等価回路と座標変換 [松鷙弋]
 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 [松鷙弋]
 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

第己圈‖舁椴魅僖錙璽┘譽トロニクス回路
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

第絞圈|羮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

第妻圈‥典げ麩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