日期：2022-06-20 10:13 瀏覽次數：0
CAD和3D繪圖已經基本普及到電機設計的所有流程，3D打印也逐漸進入電機零部件的制造過程。對于電機上最常用的鑄件，垂直線和水平線的輸入是未來這類零件升級到3D打印水平的初級階段。沈女士的一位密友經歷了從手工繪圖到CAD繪圖，再到3D繪圖的各個階段。對于一個電機設計師來說，他所經歷的過程是電機發展的見證，也是計算機應用過程與實踐有效融合的體驗者。
電機體現了計算機的速度和智慧
20世紀60年代的設計師經歷了畫板投擲項目，但并不是所有人都能預料到計算機在電機設計中的應用發展如此迅速。據統計，57年用手工設計一臺普通異步電動機大約需要16個小時。當時在電腦上計算只需要三分鐘，到了1967年，縮短到半分鐘。不僅大大縮短了計算時間，而且方案的計算范圍擴大了二十倍以上。結果表明，應用一些優化程序后，方案設計可以實現自動優化，大大提高了設計工作的質量和速度。與經驗設計的電機相比，在相同的性能指標下，優化后的電機制造成本或總運行成本明顯降低。
除了電磁設計程序外，電子計算機還廣泛應用于許多與電機設計密切相關的其他計算或分析研究，如電機穩態和瞬態熱計算、臨界轉速和承載能力計算、大型零件機械計算、電機瞬態過程分析和磁場研究等。
此外，國外已經開始使用計算機進行生產性繪圖工作，并出現了一種可以實現設計計算、打印輸出和繪圖全自動化的自動設計系統。
計算機程序的實際應用分析
目前，生產部門仍然更多地使用“分析程序”；但又不能完全脫離“設計綜合”，兩者往往交織在一起。隨著優化設計理論和實踐的發展，越來越多的優化方案投入實際應用，引起了設計人員的關注。
目前，我們不僅在努力實現設計和計算的自動化，還注重進一步開發電子計算機的邏輯功能、存儲能力和圖像顯示功能，從而實現計算機輔助設計(CAD)和制造(CAM)。
計算機在電機設計中的應用除了解決其他工程技術問題外，還可以分為以下幾個步驟。目標選擇、數學描述、數值處理、編程、數據整理、程序檢查和輸出結果分析。對于電機設計，首先要確定設計程序的類型。如果對設計方案進行優化，最重要的是明確優化目標，即明確優化設計的含義；選擇優化方法。如果是“綜合”方案，需要確定哪些參數是主要變量，變化范圍，性能的可接受標準和允許偏差。
電機設計雖然有各種各樣的綜合方案，但根據“開槽”或“不開槽”可以分為兩類。這兩種程序在編程時會有不同的考慮。一般來說“開槽”的方案比較靈活，但在程序設計上會有一點難度，往往需要給出各部分磁密的合適比例，才能保證“開槽”的成功?！安婚_槽”的方案比前者略簡單，但“繞線設計”的核心問題依然存在。
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對繞組匝數、導線尺寸及排列、讀取線規等具體環節的處理仍然是決定整個程序質量的關鍵。對于電機設計的程序不論是核算的性質或者是優選的程序，計算過程中不可避免的要出現用“嘗試法”來確定一些系數和運行性能的情況，如設計異步電動機時的飽和系數、壓降系數、效率和起動電流等等。
為使得一個多重循環的程序更加有效和精煉，不僅需要慎重考慮設計的邏輯性，而且要注意通過上機調整來選擇有關各量的初值、修正的方法、變化的步長及收斂的準則。同時亦要注意在檢驗程序的過程中進一步暴露設計人員的愿望與機器的“理解”、“執行”之間的矛盾。
電機設計程序與一般科學計算程序所不同的一個方面是它需要有大量的數據輸出，而且這些數據又各自代表著機、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復雜的，特別是當安排中間輸出時，要注意避免輸出數據的混淆不清。設計人員對于整個程序的輸出情況預先要有周密的考慮，對于各種情況下可能打印輸出的數據要適當加以區別。既不要有過多的輸出結果，亦不要失掉必要的有參考價值的數據，因為有些“中間數據”對于改進設計和提高程序質量是很有幫助的。
電子計算機在電機設計中應用的時間還不很長，電機設計中遇到的問題又因其千差萬別而很難完全使之公式化、規格化；因此不但有系統有條理的全面介紹很困難，就是一個具體設計亦會有各種各樣考慮方法和各不相同的設計程序。計算機取代人工計算的過程，是一個人與機不斷磨合的提升的過程，完全脫離實踐的以機代人不現實，只有通過反復的計算和論證才可以優選出智慧的程序。
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