張寧 孟鑫 蔡金磊

摘 要：隨著企業(yè)信息化的不斷深入，掀起了一場以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化的浪潮。在電機(jī)行業(yè)亦是如此。從早期的手工繪圖，到如今計(jì)算機(jī)繪圖；從早期的手算電磁方案，到如今計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電磁方案。這帶來的不僅僅是效率的提高，更提高了企業(yè)的綜合競爭實(shí)力。那么，隨著計(jì)算機(jī)的介入，同時(shí)也帶來了大量的信息數(shù)據(jù)。為了適應(yīng)企業(yè)快速的發(fā)展，就要有效的、合理的管理和利用這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：電機(jī)電磁設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)

電機(jī)的設(shè)計(jì)包括電磁設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。那么電磁設(shè)計(jì)師作為電機(jī)設(shè)計(jì)的先行者，承擔(dān)了電機(jī)設(shè)計(jì)的核心工作--電機(jī)的電氣性能設(shè)計(jì)?，F(xiàn)以電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)進(jìn)行說明。

有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行系列電機(jī)產(chǎn)品的電磁設(shè)計(jì)時(shí)，全新設(shè)計(jì)要根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式、防護(hù)等級、環(huán)境溫度、海拔高度及其它環(huán)境參數(shù)等，再結(jié)合工廠的工藝制造水平和自己的工作經(jīng)驗(yàn)來選取適合的參數(shù)進(jìn)行電磁方案設(shè)計(jì)，而對于派生系列產(chǎn)品進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)時(shí)，可參照成熟產(chǎn)品的電磁參數(shù)進(jìn)行個(gè)別計(jì)算參數(shù)調(diào)整達(dá)到技術(shù)要求以滿足用戶的需要。由于大多數(shù)的電磁設(shè)計(jì)軟件的功能主要是方案設(shè)計(jì)，而對于方案的管理、存檔方面的功能就顯得力不從心。大多數(shù)的電磁設(shè)計(jì)師一般會(huì)利用Windows操作系統(tǒng)加個(gè)人帳本進(jìn)行管理。這樣的管理對于數(shù)據(jù)量小、設(shè)計(jì)種類少的小企業(yè)還是可行的。但對于系列產(chǎn)品多，種類雜的大企業(yè)來說，這樣的管理是滿足不了企業(yè)及管理者的要求。每每查閱設(shè)計(jì)資料都需要從賬本中查出，然后到計(jì)算機(jī)上找到相應(yīng)的文件。如果頻繁使用查閱，就可能造成賬本的老化和損壞。那么如何簡化勞動(dòng)使電磁設(shè)計(jì)師有更多的精力和時(shí)間投入到新產(chǎn)品開發(fā)呢？于是我們開發(fā)了一個(gè)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理的軟件系統(tǒng)，本文以哈爾濱理工大學(xué)孟大偉教授開發(fā)的幾個(gè)電磁設(shè)計(jì)計(jì)算功能模塊的輸入、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行管理為例進(jìn)行說明。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了使電機(jī)電磁設(shè)計(jì)更加快捷，同時(shí)在功能上有可靠和保障，采用了后臺數(shù)據(jù)庫與前臺應(yīng)用程序相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫方面，選擇微軟的Access桌面型數(shù)據(jù)庫作為電磁數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的支撐平臺。

應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方面，分兩部分構(gòu)成：

1、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫環(huán)境定制軟件（YBDJConfig.exe）；

2、電磁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理軟件（YBDJProject.exe）。

二、開發(fā)語言的選擇

能實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（信息管理系統(tǒng)）開發(fā)工具很多，目前主流的開發(fā)工具有Visual Basic 6.0、Visual C++、Delphi等。其中Visual Basic以其簡潔易懂的語法、直觀強(qiáng)大的IDE（集成開發(fā)環(huán)境）、豐富強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫操作特性獲得了大部分程序員的青睞，所以我們使用Visual Basic 6.0進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)。

三、功能模塊的劃分

就本例而言的電磁設(shè)計(jì)管理軟件需要包括：

1，產(chǎn)品的分類分級管理，方便用戶查閱；

2，對不同類型的電磁單需要有單獨(dú)的界面進(jìn)行新增，編輯，保存等操作；

3，對每個(gè)電磁單都應(yīng)該有它的屬性以及特征描述信息；

4，具有條件查詢的能力，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行快速的定位查找；

5，能夠輸出電機(jī)的性能曲線，方便提供給用戶曲線圖；

6，支持運(yùn)算結(jié)果與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)對比；

7，為其他系統(tǒng)（如：清華英泰PDM）提供存檔的計(jì)算單；

8，支持編程接口，可以開發(fā)小型計(jì)算程序供系統(tǒng)調(diào)用。

下面對各功能模塊分別進(jìn)行敘述：

① 對于產(chǎn)品的分類分級管理

這里我們采用目錄樹（TreeView控件）結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

② 對于每一種類型如小型鼠籠電磁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息都有單獨(dú)的界面進(jìn)行輸入，編輯，保存以及察看輸出計(jì)算單的功能。

③對于在編輯界面中新增的計(jì)算單都可以為其添加一些描述信息，以方便設(shè)計(jì)師管理方案。

④為了更好的方便查詢，程序滿足對各個(gè)描述信息或具體的電機(jī)電磁方案的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查找，減少人工的檢索提高工作效率。

⑤能夠自動(dòng)輸出電機(jī)的性能曲線到文件中，方便提供給用戶曲線圖。

由于核心的電磁設(shè)計(jì)程序是DOS版，曲線輸出是在顯示屏上繪制的。這就導(dǎo)致無法將其保存為圖片格式的文件。所以，在給用戶提供電機(jī)的特性曲線時(shí)，往往采用的手工的方式，通過電子表格（Excel）的圖表功能進(jìn)行曲線輸出，顯得十分繁瑣，而且制作時(shí)間長，曲線顯示不光滑，很難滿足企業(yè)快速發(fā)展的需要。為了解決上述問題，電磁管理系統(tǒng)對電機(jī)的特性曲線各點(diǎn)數(shù)據(jù)利用三次樣條曲線原理解析出曲線方程，然后在繪圖容器中進(jìn)行圖形的繪制，并支持保存為位圖文件。同時(shí)系統(tǒng)利用微軟的ActiveX與OLE技術(shù)輸出到Micro Word文檔中（外供用）。并且曲線各點(diǎn)連接光滑，完全能夠滿足用戶的需要。

⑥支持運(yùn)算結(jié)果與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)對比。

將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的考核指標(biāo)轉(zhuǎn)化為文本文檔，通過對配置文件的修改，達(dá)到自動(dòng)識別需要考核的內(nèi)容，使用快捷鍵即可調(diào)出對比結(jié)果。為其他系統(tǒng)（如：清華英泰PDM）提供存檔的計(jì)算單。

該系統(tǒng)支持對于每個(gè)電機(jī)的電磁方案的存檔輸出，滿足企業(yè)對電磁數(shù)據(jù)的整體管理存檔的需要。

⑦支持編程接口，可以開發(fā)小型計(jì)算程序供系統(tǒng)調(diào)用。

通過內(nèi)嵌VBScript腳本語言，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的預(yù)留接口集成，方便對輸入?yún)?shù)及輸出的參數(shù)進(jìn)行調(diào)用、達(dá)到進(jìn)一步提高優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

結(jié)束語

工欲善其事，必先利其器。在電子技術(shù)迅速發(fā)展的今天，利用電子計(jì)算機(jī)對電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理已經(jīng)被廣泛接受和采用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到電機(jī)設(shè)計(jì)中來，如：采用有限元法對電磁場進(jìn)行仿真分析，可以解決傳統(tǒng)方法解決不了的瞬態(tài)問題，對電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、扭矩、剪切等受力分析，大大減少了設(shè)計(jì)過程中難以控制的技術(shù)難題。我們開發(fā)的電機(jī)電磁設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)軟件已在我公司得到應(yīng)用，并取得了良好的效果，受到了公司的嘉獎(jiǎng)。但由于我們理論水平有限，本文難免出現(xiàn)疏漏，敬請見諒。

參考文獻(xiàn)

[1] 計(jì)算機(jī)輔助電機(jī)設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990

[2] Visual Basic 數(shù)據(jù)庫開發(fā)及工程實(shí)例，北京：人民郵電出版社，2003

[3] Visual Basic 繪圖與圖像處理，北京：人民郵電出版社，2000