防爆电机电磁设计管理系统数据分析
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的变革。从早期的手工绘图，到如今计算机绘图；从早期的手算电磁方案，到如今计算机设计电磁方案。这带来的不仅仅是效率的提高，更提高了企业的综合竞争实力。那么，随着计算机的介入，同时也带来了大量的信息数据。为了适应企业快速的发展，就要有效的、合理的管理和利用这些设计数据。
电机的设计包括电磁设计和结构设计。那么电磁设计师作为电机设计的先行者，承担了电机设计的核心工作――电机的电气性能设计。现以防爆电机的电磁设计进行说明。
有经验的设计师在进行系列防爆电机产品的电磁设计时，全新设计要根据电机的防爆结构型式、防护等级、环境温度、海拔高度及其它环境参数等，再结合工厂的工艺制造水平和自己的工作经验来选取适合的参数进行电磁方案设计，而对于派生系列产品进行电磁设计时，可参照成熟产品的电磁参数进行个别计算参数调整达到技术要求以满足用户的需要。由于大多数的电磁设计软件的功能主要是方案设计，而对于方案的管理、存档方面的功能就显得苍白无力。大多数的电磁设计师一般会利用Windows操作系统加个人帐本进行管理。每个计算方案通过操作系统保存到本地磁盘，根据流水号分类进行管理，然后将流水号记录到账本上，方便以后查阅使用。这样的管理对于数据量小、设计种类少的小企业还是可行的。但对于系列产品多，种类杂的大企业来说，这样的管理满足不了企业及管理者的要求。每每查阅设计资料都需要从厚厚的账本中查出，然后到计算机上找到相应的文件。如果频繁使用查阅，就可能造成账本的老化和损坏，那么电磁设计师还需要对这些帐本数据重新整理，既费时又费力。那么如何简化劳动使电磁设计师有更多的精力和时间投入到新产品开发呢？于是我们开发了一个防爆电机电磁设计数据管理的软件系统，本文以哈尔滨理工大学孟大伟教授开发的几个电磁设计计算功能模块的输入、输出数据进行管理为例进行说明。
1 系统设计
为了使防爆电机电磁设计更加快捷，同时在功能上有可靠和保障，采用了后台数据库与前台应用程序相结合的方式来实现。
数据库方面，选择微软的Access桌面型数据库作为电磁数据管理系统的支撑平台。
应用程序设计方面，分两部分构成：
①系统数据库环境定制软件（YBDJConfig.exe）。
②电磁设计数据管理软件（YBDJProject.exe）。
2 开发语言的选择
能实现对数据库系统（信息管理系统）开发工具很多，目前主流的开发工具有Visual Basic 6.0、Visual C++、Delphi等。其中Visual Basic以其简洁易懂的语法、直观强大的IDE（集成开发环境）、丰富强大的数据库操作特性获得了大部分程序员的青睐，所以我们使用Visual Basic 6.0进行电磁设计数据管理软件开发。
3 功能模块的划分
就本例而言的防爆电磁设计管理软件需要包括：
①产品的分类分级管理，方便用户查阅。
②对不同类型的电磁单需要有单独的界面进行新增，编辑，保存等操作。
③对每个电磁单都应该有它的属性以及特征描述信息。
④具有条件查询的能力，实现对数据库进行快速的定位查找。
⑤能够输出电机的性能曲线，方便提供给用户曲线图。
⑥为其他系统（如：清华英泰PDM）提供存档的计算单。
下面对各功能模块分别进行叙述：
①对于产品的分类分级管理。这里我们采用目录树（TreeView控件）结构来实现。如下图1：这样通过目录树进行分类分级就可以把电磁数据分层次管理起来，查看时只需点击[+]号，系统会逐级展开直至找到所需要查看的数据方案。
②对于每一种类型如小型鼠笼电磁设计数据信息都有单独的界面进行输入，编辑，保存以及察看输出计算单的功能。如下图2为正在编辑的YB2隔爆电机电磁方案：
③对于在编辑界面中新增的计算单都可以为其添加一些描述信息，以方便设计师管理方案。如下图3为YB2-280-2 75kW 500V的描述信息内容：④为了更好的方便查询，程序满足对各个描述信息或具体的防爆电机电磁方案的设计参数进行数据查找，减少人工的检索提高工作效率。下图4为对描述信息进行的查找的结果：下图5为对防爆电机电磁方案的设计参数进行方案查找的结果：⑤能够自动输出电机的性能曲线到文件中，方便提供给用户曲线图。
由于核心的防爆电磁设计程序是DOS版，曲线输出是在显示屏上绘制的。这就导致无法将其保存为图片格式的文件。所以，在给用户提供防爆电机的特性曲线时，往往采用的手工的方式，通过电子表格（Excel）的图表功能进行曲线输出，显得十分繁琐，而且制作时间长，曲线显示不光滑，很难满足企业快速发展的需要。为了解决上述问题，防爆电磁管理系统对防爆电机的特性曲线各点数据利用三次样条曲线原理解析出曲线方程，然后在绘图容器中进行图形的绘制，并支持保存为位图文件。同时系统利用微软的ActiveX与OLE技术输出到Micro Word文档中（外供用）。并且曲线各点连接光滑，完全能够满足用户的需要。
下图6为系统输出的YB2-132M-4 9kW 440V 60Hz特殊设计防爆电机的[效率、功率因数VS输出功率]特性曲线图：⑥ 为其他系统（如：清华英泰PDM）提供存档的计算单。
该系统支持对于每个防爆电机的电磁方案的存档输出，满足企业对防爆电磁数据的整体管理存档的需要。
4 结束语
工欲善其事，必先利其器。在电子技术迅速发展的今天，利用电子计算机对电机进行设计和管理已经被广泛接受和采用。随着科学技术的发展，越来越多的技术被应用到电机设计中来，如：采用有限元法对电磁场进行仿真分析，可以解决传统方法解决不了的瞬态问题，对防爆电机结构进行强度、刚度、扭矩、剪切等受力分析，大大减少了设计过程中难以控制的技术难题。我们开发的防爆电机电磁设计管理系统软件已在我公司得到应用，并取得了良好的效果，受到了公司的嘉奖。但由于我们理论水平有限，本文难免出现疏漏，敬请见谅。
参考文献：
[1]计算机辅助电机设计.北京：机械工业出版社，1990.
[2]Visual Basic 数据库开发及工程实例.北京：人民邮电出版社，2003.
[3]Visual Basic绘图与图像处理.北京：人民邮电出版社，2000.
作者简介：李琼（1985-），女，青海德令哈人，助理工程师，大学本科，2007年毕业于西北农林科技大学电气工程及其自动化专业，主要从事IEC和NEMA特种防爆电机设计工作。