第三节 电磁设计的计算机程序编制  

一、电磁设计计算流程纽 

电机设计的计算机源程序一般是比较复杂和冗長的。计算机虽具有事先存贮的记忆，但无临时处理应变的能力，所以要保证计算机顺利地执行程序，编制程序的逻辑必须严格，过程必须完整*对各神可能性的考虑必须周到。因而，在具体编写源程序之前先根据设计的逻辑和过程编制程序流程图是很有必要的。

程序流程图的表达方式简明而形象化，给人以一目了然之感，它淸晰地表示了源程序的结构、层次及逻辑，使设计人员一开始就集中精力处理全局性问題,避免一下子就陷入语言设计的细节之中。 

程序流程图既是编制源程序的依据，又是阅读、调整和修改源程序的有力工具。它比冗长的源程序更便于相互交流.

电磁设计程序结构趋向由一个主程序和若干个子程序拼合而成，主程序一般比较简短明了，反映X银序坤总時袜算功能和逻辑构思。于程序一般是具有茱一专门功能的桂序块，运行时经常被主程序或其也子瘙序所调用•子程序的多少4由主捏f要求实與的总汴算功能的强弱而定，子程序较多的程序一般功能就较强,^如，电磁设计要求有多种冲片榷形的功能，对不同的槽形，如梨形槽、乎底檐，可以编制不同的箏形子P序，以供设计时由主程序调用 每个子程序可以分(编制和爾试，最后与主程序拼合。这#，整个程序就显得十分灵活，既 便于编轴、调试，又对于程序的修改和辑庚功雜的扩展。

现将电磁设计程序简化流程图（图八3)说明如下：

按照上述流程图编制主每序，将计算过程中分段分内容纗于程序，.合理地安排痒代运算， 使假设的初值按事先安排好的规律逐次迭代来通近计算值，这样就可以编制切&可行的谷析 计算程序。   

二、电雄设计输人巳知数确的确定

电磁设计的已知量是指在设计之前预先决定&丨作为设计依据的瓶蟑歎据或考为实施某 种数学计算方法必须给定的控制常置₆要输入计算政'的各种e知置是很多的，它们必须在计 算程序开蟑讓哲高剪直接用计算机专用的数得文件形夫送入内存。

畢然，泠罘磁如索宴求输入的.已知也有旃不同。如街确定好这些巳知瀣，-并合理 地嶽嶔和安排好这些輪入数掊也是编制^计程序中的一个重要环节•、这些数据各自的作用和 任务并不相同*有些数据是设计各种規格电机时都要用到碎常用数据，它们一般狼少变化_&例 如*导鎂的義规峩，莱神M号桂铕片的逋用磁化曲线等r有“些数据是设计某二规格电机时 所需姜的给定值；如电机的规格要求参董,在设计过程中并不改变，但对不同规格型夸的电 机而言*这些数据则是不同的_f要变化的；另有一些已知董，它们本来是作为设计中可以调 整改变、:但又不戈遺要6^置。但为：r减少设计攻量，将它们处理为各自计算所需要的数据 或控制参纛？例如，设计分析时要输入由设计人员决定好的全部设计参量。为了使输入的大 量数搪有条不紊，便于数据的査找'修改和调整_f也为了有利于程序计算功能的护展，通常将输入数据按类别分组安排，并预先分组编表作出说明。如分为基本数据、定子绕组数据、定子铁心数据、转子铁心数搶^转子绕组数据等。具体地说明如基本数据，它是指某一铮定盛号規格电机的有关设计规定值，如电机的主要规格参敎（电压、功率、转速、频率等）和性能措标的规定值〈如效率/劝率因数r堵转电流、堵转转矩、最大转矩等)，包括计算所儒的控制参董（控制功库计算，输出数据计算等八定子绕组数据，是指〜些常处理盼量，尤其设计变化最多的量（每槽导体数、层数、绝缘厚度、节距、支路数等〉，定子铁心数据，是指定子冲片、内径、外径、铁心长度、榷数、槽形尺寸等，转子铁心数据，是指转子冲片内径、铁心长度、植数、气隙、槽形尺寸、槽斜度等。转子绕组软据，是指绕线式的绕组的线规租数、笼型转于的导条与端环尺寸、材质等。对于分组后的数据，可以分屏输入或修改，构成人，机对话形式，便于操作者使用，也可在同1屏幕上输入.

三、电机分析程序的特点
电机分析程序一般是按预先倘计好的备设计参数,例却，在异步电机设计时，t凭经验或参考同裘型电铒的设计方案确定的定、转子冲it内、外径、铁心长度，定、转子棺数、槽形、定子绕组的e数、线规等一系列的数值，作为已知貴输入tf算fer，灰后计糞机依照定的程序步骤、公式算出设计方案时计算结杲一性能指标.然而，计算机运算毕竞不同于手工运算，与手工计算程序相比，电机设计分析程序具有下列特点。

1.要求程序的通硐性强^沭经济_度考虑，编制一份能实际应用的程序要花费很多稍力、时h和上机费用，因此希望计算机程序能.适用于多种规格的电机设计运算。如能适合定、转子多种植形、多种绕组形式、多种硅钢片、导线材料等。这就荽求计算程序既要全面概括各种规格的共性，

又能反映它们各自的特点，有较好的通用性。在编制程序时还要考虑有能方便地扩展程序的功能.                          2.可以使用更精确而复杂的计算公式，发挥计算机

计算速度快，提高设计精度的优越性，解决手算困难的问题，

3.对所有的图表曲线要按计算机的特点分别按各自情况进行妥善处理，手x计算时为了査找方便，将一些较真牵的公式的计算值，一些试验值，经驗教摒画成曲线雄图表形式1但计算机计算时情况却相反，査找曲线不如人工寻找那么炅活，而计其复杂公式的能力却很強。

因此，要将曲线或图表尽可能恢复成原始讨箅公式，如有g难再考虑用函数插值或曲线拟合

同1屏幕上输入*
三、电机分析程序的特点
电机分析程序一般是按预先倘计好的备设计参数,例却，在异步电机设计时，t凭经验或参考同裘型电铒的设计方案确定的定、转子冲it内、外径、铁心长度，定、转子棺数、槽形、定子绕组的e数、线规等一系列的数值，作为已知貴输入tf算fer，灰后计糞机依照」定的程序步骤、公式算出设计方案时计算结杲一性能指标.然而，计算机运算毕竞不同于手工运算，与手工计算程序相比，电机设计分析程序具有下列特点。

1.要求程序的通硐性强^沭经济_度考虑，编制一份能实际应用的程序要花费很多稍力、时长和上机费用，因此希望计算机程序能.适用于多种规格的电机设计运算。如能适合定、转子多种植形、多种绕组形式、多种硅钢片、导线材料等。这就荽求计算程序既要全面概括各种规格的共性，又能反映它们各自的特点，有较好的通用性。在编制程序时还要考虑有能方便地扩展程序

的功能.                                         ’

2.可以使用更精确而复杂的计算公式，发挥计算机

计算速度快，提高设计精度的优越性，解决手算困难的问题，

3,对所有的图表曲线要按计算机的特点分别按各自情况进行妥善处理，手x计算时为了査找方便，将一些较真牵的公式的计算值，一些试验值，经驗教摒画成曲线雄图表形式1但计算机计算时情况却相反，査找曲线不如人工寻找那么炅活，而计其复杂公式的能力却很強。因此，要将曲线或图表尽可能恢复成原始讨箅公式，如有g难再考虑用函数插值或曲线拟合

等方法进行处理.

4.输入故据的安排要有利亍设计人员的反复调整和运算•由于分浙程序只是在给定设计参童后进行性能桩核计算，为了要得到满足性能要求的设计,通常要根据计算结果的分析，卦设计人员决定调_若干设计参量数据组只需一次输入或直換存入时存;^不必每次调整时再重复输入*对于拔立的数据组，由键致输入进行人_话/以便对有丨关数据进符修改8
四、电机分称隨序的主*_线和图表si通

次插值或二元二次插值方法，插值时，取最鞾近插值计算。这种插值方法可以在取较少节点情况下达到足够的计算精度_a

2,采用一元函数插值的有下列曲线、图表.

（1)珪钢片磁化曲线.

（2）硅钢片损耗曲线事

（3）波椹系数曲线|

（4）起动时漏抗饱和系数曲线r

（5）截面宽度突变修正系数曲线_f

（6） 铁心长度计算中径向通风道损失宽度曲线； 

（7）槽猶抗计霁中径向通风速损失宽度曲线;3-采用二元函数插值的曲线族.

（8）轭部磁路修正系数曲线族.

（9）转子闭口槽上部单位漏磁导曲线族.