日期：2022-06-20 10:13 瀏覽次數(shù)：0
CAD和3D繪圖已經(jīng)基本普及到電機(jī)設(shè)計(jì)的所有流程，3D打印也逐漸進(jìn)入電機(jī)零部件的制造過(guò)程。對(duì)于電機(jī)上最常用的鑄件，垂直線和水平線的輸入是未來(lái)這類(lèi)零件升級(jí)到3D打印水平的初級(jí)階段。沈女士的一位密友經(jīng)歷了從手工繪圖到CAD繪圖，再到3D繪圖的各個(gè)階段。對(duì)于一個(gè)電機(jī)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，他所經(jīng)歷的過(guò)程是電機(jī)發(fā)展的見(jiàn)證，也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用過(guò)程與實(shí)踐有效融合的體驗(yàn)者。
電機(jī)體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的速度和智慧
20世紀(jì)60年代的設(shè)計(jì)師經(jīng)歷了畫(huà)板投擲項(xiàng)目，但并不是所有人都能預(yù)料到計(jì)算機(jī)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用發(fā)展如此迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，57年用手工設(shè)計(jì)一臺(tái)普通異步電動(dòng)機(jī)大約需要16個(gè)小時(shí)。當(dāng)時(shí)在電腦上計(jì)算只需要三分鐘，到了1967年，縮短到半分鐘。不僅大大縮短了計(jì)算時(shí)間，而且方案的計(jì)算范圍擴(kuò)大了二十倍以上。結(jié)果表明，應(yīng)用一些優(yōu)化程序后，方案設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化，大大提高了設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和速度。與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電機(jī)相比，在相同的性能指標(biāo)下，優(yōu)化后的電機(jī)制造成本或總運(yùn)行成本明顯降低。
除了電磁設(shè)計(jì)程序外，電子計(jì)算機(jī)還廣泛應(yīng)用于許多與電機(jī)設(shè)計(jì)密切相關(guān)的其他計(jì)算或分析研究，如電機(jī)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱計(jì)算、臨界轉(zhuǎn)速和承載能力計(jì)算、大型零件機(jī)械計(jì)算、電機(jī)瞬態(tài)過(guò)程分析和磁場(chǎng)研究等。
此外，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)性繪圖工作，并出現(xiàn)了一種可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算、打印輸出和繪圖全自動(dòng)化的自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)程序的實(shí)際應(yīng)用分析
目前，生產(chǎn)部門(mén)仍然更多地使用“分析程序”；但又不能完全脫離“設(shè)計(jì)綜合”，兩者往往交織在一起。隨著優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐的發(fā)展，越來(lái)越多的優(yōu)化方案投入實(shí)際應(yīng)用，引起了設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。
目前，我們不僅在努力實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和計(jì)算的自動(dòng)化，還注重進(jìn)一步開(kāi)發(fā)電子計(jì)算機(jī)的邏輯功能、存儲(chǔ)能力和圖像顯示功能，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和制造(CAM)。
計(jì)算機(jī)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用除了解決其他工程技術(shù)問(wèn)題外，還可以分為以下幾個(gè)步驟。目標(biāo)選擇、數(shù)學(xué)描述、數(shù)值處理、編程、數(shù)據(jù)整理、程序檢查和輸出結(jié)果分析。對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)，首先要確定設(shè)計(jì)程序的類(lèi)型。如果對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，最重要的是明確優(yōu)化目標(biāo)，即明確優(yōu)化設(shè)計(jì)的含義；選擇優(yōu)化方法。如果是“綜合”方案，需要確定哪些參數(shù)是主要變量，變化范圍，性能的可接受標(biāo)準(zhǔn)和允許偏差。
電機(jī)設(shè)計(jì)雖然有各種各樣的綜合方案，但根據(jù)“開(kāi)槽”或“不開(kāi)槽”可以分為兩類(lèi)。這兩種程序在編程時(shí)會(huì)有不同的考慮。一般來(lái)說(shuō)“開(kāi)槽”的方案比較靈活，但在程序設(shè)計(jì)上會(huì)有一點(diǎn)難度，往往需要給出各部分磁密的合適比例，才能保證“開(kāi)槽”的成功?！安婚_(kāi)槽”的方案比前者略簡(jiǎn)單，但“繞線設(shè)計(jì)”的核心問(wèn)題依然存在。
lass="pgc-img">
對(duì)繞組匝數(shù)、導(dǎo)線尺寸及排列、讀取線規(guī)等具體環(huán)節(jié)的處理仍然是決定整個(gè)程序質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)的程序不論是核算的性質(zhì)或者是優(yōu)選的程序，計(jì)算過(guò)程中不可避免的要出現(xiàn)用“嘗試法”來(lái)確定一些系數(shù)和運(yùn)行性能的情況，如設(shè)計(jì)異步電動(dòng)機(jī)時(shí)的飽和系數(shù)、壓降系數(shù)、效率和起動(dòng)電流等等。
為使得一個(gè)多重循環(huán)的程序更加有效和精煉，不僅需要慎重考慮設(shè)計(jì)的邏輯性，而且要注意通過(guò)上機(jī)調(diào)整來(lái)選擇有關(guān)各量的初值、修正的方法、變化的步長(zhǎng)及收斂的準(zhǔn)則。同時(shí)亦要注意在檢驗(yàn)程序的過(guò)程中進(jìn)一步暴露設(shè)計(jì)人員的愿望與機(jī)器的“理解”、“執(zhí)行”之間的矛盾。
電機(jī)設(shè)計(jì)程序與一般科學(xué)計(jì)算程序所不同的一個(gè)方面是它需要有大量的數(shù)據(jù)輸出，而且這些數(shù)據(jù)又各自代表著機(jī)、熱、電、磁等各種含義。因此整理和分析工作是十分重要但相當(dāng)復(fù)雜的，特別是當(dāng)安排中間輸出時(shí)，要注意避免輸出數(shù)據(jù)的混淆不清。設(shè)計(jì)人員對(duì)于整個(gè)程序的輸出情況預(yù)先要有周密的考慮，對(duì)于各種情況下可能打印輸出的數(shù)據(jù)要適當(dāng)加以區(qū)別。既不要有過(guò)多的輸出結(jié)果，亦不要失掉必要的有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，因?yàn)橛行爸虚g數(shù)據(jù)”對(duì)于改進(jìn)設(shè)計(jì)和提高程序質(zhì)量是很有幫助的。
電子計(jì)算機(jī)在電機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的時(shí)間還不很長(zhǎng)，電機(jī)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題又因其千差萬(wàn)別而很難完全使之公式化、規(guī)格化；因此不但有系統(tǒng)有條理的全面介紹很困難，就是一個(gè)具體設(shè)計(jì)亦會(huì)有各種各樣考慮方法和各不相同的設(shè)計(jì)程序。計(jì)算機(jī)取代人工計(jì)算的過(guò)程，是一個(gè)人與機(jī)不斷磨合的提升的過(guò)程，完全脫離實(shí)踐的以機(jī)代人不現(xiàn)實(shí)，只有通過(guò)反復(fù)的計(jì)算和論證才可以優(yōu)選出智慧的程序。
以上非官方發(fā)布內(nèi)容，僅代表個(gè)人觀點(diǎn)。
