防爆電機電磁設計管理系統數據分析

李瓊 等

的變革。從早期的手工繪圖，到如今計算機繪圖；從早期的手算電磁方案，到如今計算機設計電磁方案。這帶來的不僅僅是效率的提高，更提高了企業的綜合競爭實力。那么，隨著計算機的介入，同時也帶來了大量的信息數據。為了適應企業快速的發展，就要有效的、合理的管理和利用這些設計數據。

關鍵詞：防爆電機電磁設計 管理系統

電機的設計包括電磁設計和結構設計。那么電磁設計師作為電機設計的先行者，承擔了電機設計的核心工作——電機的電氣性能設計。現以防爆電機的電磁設計進行說明。

有經驗的設計師在進行系列防爆電機產品的電磁設計時，全新設計要根據電機的防爆結構型式、防護等級、環境溫度、海拔高度及其它環境參數等，再結合工廠的工藝制造水平和自己的工作經驗來選取適合的參數進行電磁方案設計，而對于派生系列產品進行電磁設計時，可參照成熟產品的電磁參數進行個別計算參數調整達到技術要求以滿足用戶的需要。由于大多數的電磁設計軟件的功能主要是方案設計，而對于方案的管理、存檔方面的功能就顯得蒼白無力。大多數的電磁設計師一般會利用Windows操作系統加個人帳本進行管理。每個計算方案通過操作系統保存到本地磁盤，根據流水號分類進行管理，然后將流水號記錄到賬本上，方便以后查閱使用。這樣的管理對于數據量小、設計種類少的小企業還是可行的。但對于系列產品多，種類雜的大企業來說，這樣的管理滿足不了企業及管理者的要求。每每查閱設計資料都需要從厚厚的賬本中查出，然后到計算機上找到相應的文件。如果頻繁使用查閱，就可能造成賬本的老化和損壞，那么電磁設計師還需要對這些帳本數據重新整理，既費時又費力。那么如何簡化勞動使電磁設計師有更多的精力和時間投入到新產品開發呢？于是我們開發了一個防爆電機電磁設計數據管理的軟件系統，本文以哈爾濱理工大學孟大偉教授開發的幾個電磁設計計算功能模塊的輸入、輸出數據進行管理為例進行說明。

1 系統設計

為了使防爆電機電磁設計更加快捷，同時在功能上有可靠和保障，采用了后臺數據庫與前臺應用程序相結合的方式來實現。

數據庫方面，選擇微軟的Access桌面型數據庫作為電磁數據管理系統的支撐平臺。

應用程序設計方面，分兩部分構成：

①系統數據庫環境定制軟件（YBDJConfig.exe）。

②電磁設計數據管理軟件（YBDJProject.exe）。

2 開發語言的選擇

能實現對數據庫系統（信息管理系統）開發工具很多，目前主流的開發工具有Visual Basic 6.0、Visual C++、Delphi等。其中Visual Basic以其簡潔易懂的語法、直觀強大的IDE（集成開發環境）、豐富強大的數據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進行電磁設計數據管理軟件開發。

3 功能模塊的劃分

就本例而言的防爆電磁設計管理軟件需要包括：

①產品的分類分級管理，方便用戶查閱。

②對不同類型的電磁單需要有單獨的界面進行新增，編輯，保存等操作。

③對每個電磁單都應該有它的屬性以及特征描述信息。

④具有條件查詢的能力，實現對數據庫進行快速的定位查找。

⑤能夠輸出電機的性能曲線，方便提供給用戶曲線圖。

⑥為其他系統（如：清華英泰PDM）提供存檔的計算單。

下面對各功能模塊分別進行敘述：

①對于產品的分類分級管理。這里我們采用目錄樹（TreeView控件）結構來實現。如下圖1：這樣通過目錄樹進行分類分級就可以把電磁數據分層次管理起來，查看時只需點擊[+]號，系統會逐級展開直至找到所需要查看的數據方案。

②對于每一種類型如小型鼠籠電磁設計數據信息都有單獨的界面進行輸入，編輯，保存以及察看輸出計算單的功能。如下圖2為正在編輯的YB2隔爆電機電磁方案：

③對于在編輯界面中新增的計算單都可以為其添加一些描述信息，以方便設計師管理方案。如下圖3為YB2-280-2 75kW 500V的描述信息內容：④為了更好的方便查詢，程序滿足對各個描述信息或具體的防爆電機電磁方案的設計參數進行數據查找，減少人工的檢索提高工作效率。下圖4為對描述信息進行的查找的結果：下圖5為對防爆電機電磁方案的設計參數進行方案查找的結果：⑤能夠自動輸出電機的性能曲線到文件中，方便提供給用戶曲線圖。

由于核心的防爆電磁設計程序是DOS版，曲線輸出是在顯示屏上繪制的。這就導致無法將其保存為圖片格式的文件。所以，在給用戶提供防爆電機的特性曲線時，往往采用的手工的方式，通過電子表格（Excel）的圖表功能進行曲線輸出，顯得十分繁瑣，而且制作時間長，曲線顯示不光滑，很難滿足企業快速發展的需要。為了解決上述問題，防爆電磁管理系統對防爆電機的特性曲線各點數據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行圖形的繪制，并支持保存為位圖文件。同時系統利用微軟的ActiveX與OLE技術輸出到Micro Word文檔中（外供用）。并且曲線各點連接光滑，完全能夠滿足用戶的需要。

下圖6為系統輸出的YB2-132M-4 9kW 440V 60Hz特殊設計防爆電機的[效率、功率因數VS輸出功率]特性曲線圖：⑥ 為其他系統（如：清華英泰PDM）提供存檔的計算單。

該系統支持對于每個防爆電機的電磁方案的存檔輸出，滿足企業對防爆電磁數據的整體管理存檔的需要。

4 結束語

工欲善其事，必先利其器。在電子技術迅速發展的今天，利用電子計算機對電機進行設計和管理已經被廣泛接受和采用。隨著科學技術的發展，越來越多的技術被應用到電機設計中來，如：采用有限元法對電磁場進行仿真分析，可以解決傳統方法解決不了的瞬態問題，對防爆電機結構進行強度、剛度、扭矩、剪切等受力分析，大大減少了設計過程中難以控制的技術難題。我們開發的防爆電機電磁設計管理系統軟件已在我公司得到應用，并取得了良好的效果，受到了公司的嘉獎。但由于我們理論水平有限，本文難免出現疏漏，敬請見諒。

參考文獻：

[1]計算機輔助電機設計.北京：機械工業出版社，1990.

[2]Visual Basic 數據庫開發及工程實例.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.

作者簡介：李瓊（1985-），女，青海德令哈人，助理工程師，大學本科，2007年畢業于西北農林科技大學電氣工程及其自動化專業，主要從事IEC和NEMA特種防爆電機設計工作。