計算機輔助電機設(shè)計

前言

　　電機在國民經(jīng)濟生活中得到了廣泛的應用并占有重要地位，同時社會也需要大量電機設(shè)計工程技術(shù)人員。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，很多行業(yè)對電機電器設(shè)計專業(yè)方向畢業(yè)生在產(chǎn)品設(shè)計方面的知識和動手能力要求也在逐漸提高。我們在教學實踐中開展了計算機輔助電機設(shè)計教學和研究工作，使學生通過課程學習和畢業(yè)設(shè)計逐漸熟悉和掌握計算機輔助電機設(shè)計方面的知識和技能，在這方面得到了用人單位的肯定?！　∮嬎銠C輔助電機設(shè)計已逐漸成為電氣工程及其自動化、電機與電器等專業(yè)和方向的一門重要專業(yè)課程，目前市場上還沒有能夠及時反映近年來計算機輔助電機設(shè)計新進展、新方法方面的教材。鑒于此，編者在參考了有關(guān)文獻、工程設(shè)計資料，根據(jù)計算機輔助電機設(shè)計的實際發(fā)展情況，結(jié)合自己多年的教學研究成果的基礎(chǔ)上編寫了本書?！　”緯鴥?nèi)容主要包括電機（以變壓器為主）電磁方案優(yōu)化計算、二維結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)化繪圖、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程圖生成等內(nèi)容。全書分八章，第一章為緒論，簡要介紹了計算機輔助電機設(shè)計的有關(guān)常識和常用軟件；第二、三章主要闡述優(yōu)化計算的一般方法及利用約束遍數(shù)法和遺傳算法對變壓器和感應電機進行電磁方案優(yōu)化計算的實現(xiàn)方法；第四、五、六章主要闡述利用AutoCAD進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計和二次開發(fā)的一般方法及利用AutoLISP和VBA對感應電機和變壓器進行參數(shù)化繪圖方法等；第七、八章主要介紹三維設(shè)計軟件Solid-Works的使用方法和利用SolidWorks對變壓器及感應電機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法等。附錄中給出了5個指導性實驗和部分程序設(shè)計代碼?！　”菊n程要求具有C語言（或VB）、AutoCAI）等基礎(chǔ)知識，在學習過電機學、電機設(shè)計等課程相關(guān)知識后開設(shè)。課程講解時可著重于基礎(chǔ)知識，專業(yè)性強的章節(jié)可作為課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計時的學習內(nèi)容。　　本書針對培養(yǎng)應用型人才的要求，力求做到學以致用，針對性強，注重應用能力的培養(yǎng)；理論知識以必需、夠用為度，注重與工程實際結(jié)合，實用性強?！　∪珪山陚ヘ撠熤贫ň帉懘缶V及統(tǒng)稿工作。由姜宏偉、王耕、王永林、徐其迎共同編著。本書在編寫和出版過程中得到了中原工學院等單位的大力支持。在編寫過程中還參閱了有關(guān)參考文獻、國家標準、設(shè)計技術(shù)規(guī)范等技術(shù)資料，在此對有關(guān)作者一并表示衷心感謝?！　∮捎谟嬎銠C輔助設(shè)計軟件和方法發(fā)展迅速，加上時間倉促、編者學識有限，書中錯誤或不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書為21世紀高等學校規(guī)劃教材。書中介紹了計算機輔助電機設(shè)計的一般理論和設(shè)計方法，并選擇了一些實際產(chǎn)品進行設(shè)計應用。全書共八章，主要內(nèi)容包括電機(以變壓器為主)電磁方案優(yōu)化計算及其具體實現(xiàn)方法，利用AutoCAD進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計和二次開發(fā)的一般方法，利用AutoLISP及VBA對感應電機和變壓器進行參數(shù)化繪圖的方法，SolidWorks的使用方法和利用SolidWorks對變壓器及感應電機進行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法等。另外，書中每章均附有習題，最后還附有實驗指導內(nèi)容及部分程序設(shè)計代碼。    本書主要作為普通高等院校電氣工程及其自動化、電機與電器及相關(guān)專業(yè)和方向本科和研究生教材，也可作為從事電機設(shè)計的工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章 緒論  第一節(jié) 電機在國民經(jīng)濟中的應用及其發(fā)展  第二節(jié) 計算機輔助電機設(shè)計概述  第三節(jié) 計算機輔助電機設(shè)計常用軟件簡介  第四節(jié) 本課程的性質(zhì)、任務和內(nèi)容  習題第二章 變壓器電磁設(shè)計優(yōu)化計算  第一節(jié) MATLAB基礎(chǔ)  第二節(jié) 變壓器設(shè)計電磁計算的一般程序  第三節(jié) 電機設(shè)計中的優(yōu)化計算方法  第四節(jié) 約束遍數(shù)法在變壓器優(yōu)化計算中的應用  第五節(jié) 遺傳算法在變壓器優(yōu)化計算中的應用  習題第三章 感應電機電磁設(shè)計優(yōu)化計算  第一節(jié) 計算機輔助電機優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展概況  第二節(jié) 電機設(shè)計電磁計算的一般程序  第三節(jié) 感應電機的電磁設(shè)計的計算實例  第四節(jié) 遺傳算法在感應電機優(yōu)化計算中的應用  習題第四章 AutoCAD軟件及應用  第一節(jié) AutoCAD二維繪圖基礎(chǔ)  第二節(jié) AutoCAD圖樣設(shè)計基本方法  第三節(jié) AutoCAD定制菜單  習題第五章 AutoLISP二次開發(fā)  第一節(jié) AutoLISP語言概述  第二節(jié) AutoLISP函數(shù)(一)  第三節(jié) AutoLISP函數(shù)(二)  第四節(jié) AutoLISP對AutoCAD實體的訪問  第五節(jié) 用AutoLISP進行參數(shù)化繪圖  第六節(jié) 基于典型圖的AutoLISP參數(shù)化繪圖方法  習題第六章 VBA二次開發(fā)  第一節(jié) VBA基礎(chǔ)  第二節(jié) 使用VBA開發(fā)應用程序  習題第七章 SolidWorks三維設(shè)計  第一節(jié) SolidWorks三維設(shè)計軟件  第二節(jié) SolidWorks三維實體建模設(shè)計思想  第三節(jié) SolidWorks草圖繪制  第四節(jié) SolidWorks草繪特征  第五節(jié) SolidWorks基準特征  第六節(jié) SolidWorks放置特征與特征復制  第七節(jié) SolidWorks零件裝配  第八節(jié) SolidWorks工程圖  習題第八章 SolidWorks電機三維結(jié)構(gòu)設(shè)計實例  第一節(jié) 變壓器三維設(shè)計的基本方法  第二節(jié) 變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計  第三節(jié) 變壓器繞組、器身絕緣及引線結(jié)構(gòu)設(shè)計  第四節(jié) 變壓器油箱及裝配  第五節(jié) 感應電機結(jié)構(gòu)設(shè)計  習題附錄  附錄1 參考實驗  附錄2 變壓器計算單  附錄3 扁導線尺寸及截面表  附錄4 遺傳算法優(yōu)化變壓器主程序參考文獻

章節(jié)摘錄

　　四、計算機輔助繪圖　　最早的CAD的含義是計算機輔助繪圖，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD的含義才發(fā)展為計算機輔助設(shè)計。計算機輔助繪圖是CAD中計算機應用最成熟的領(lǐng)域。計算機輔助繪制二維圖形常用的方法有四種?！　〉谝环N是直接利用圖形支撐軟件提供的各種功能，利用人機交互方式將圖形一筆一筆地畫出來。比較老式的CAD系統(tǒng)都是采用這種方式，主要缺點是速度慢，繪圖工作量大。　　第二種是利用圖形支撐軟件提供的尺寸驅(qū)動方式進行繪圖（又稱參數(shù)化繪圖），比較先進的圖形支撐軟件都提供這種功能。尺寸驅(qū)動一般是建立在變量幾何原理上的，設(shè)計者可以采用“Hand Free”方式隨手勾畫出零件的拓撲結(jié)構(gòu)，然后再給拓撲結(jié)構(gòu)添加幾何和尺寸約束，系統(tǒng)會自動將拓撲結(jié)構(gòu)按照給定的約束轉(zhuǎn)換成零件的幾何形狀和幾何大小。這種方式極大地提高了繪圖效率，它也支持快速的概念設(shè)計?！　〉谌N是利用圖形支撐軟件提供的二次開發(fā)工具，將一些常用的圖素參數(shù)化，并將這些圖素存在圖庫中。繪圖時，根據(jù)需要從圖庫中按菜單調(diào)用有關(guān)圖素，并將之拼裝成有關(guān)的零件圖形。由于圖素已經(jīng)參數(shù)化，便可以方便地修改尺寸。這種利用參數(shù)化圖素拼裝成零件的繪圖方法可以極大地提高繪圖效率?！　〉谒姆N方法是采用三維造型系統(tǒng)完成零件的三維立體模型，然后采用投影和剖切方式由三維模型生成二維圖形，最后再對二維圖形進行必要的修改和補充并標注尺寸、公差和其他技術(shù)要求。目前，比較先進的CAD系統(tǒng)都具有這種功能。這是最為理想的繪圖方法。這種繪圖方式一般均可提供相關(guān)修改功能。在計算機輔助繪圖系統(tǒng)中，要特別重視尺寸、公差和其他技術(shù)要求的標注問題，標注不僅煩瑣、工作量大，而且容易出錯（漏標、錯標、重復標）。據(jù)統(tǒng)計，繪圖工作量的40％～60%是各種標注。所以，計算機輔助繪圖的研究和應用重點應放在標注上。

圖書封面

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