计算机辅助设计（Computer Aided Design，即CAD)是利用计算机及其外围设备辅助设计人员进行工程和产品设计的一种新技术。

电机CAD将人的思维、专业知识与计算机快速运算、准确地逻辑判断融为一体，大大地提高了电机设计质量，缩短了电机设计周期，是加速产品开发，改造传统生产过程的重要手段，也是高新技术与传统工业相结合的成功典范。

电机CAD系统由硬件和软件两部分构成。硬件是由计算机主机、输入设备、输出设备及端部设备等组成，根据不同的用户要求，其用户配置也不同。当前微型机发展很快，高档微机主频速度提高，容景增大，功能也大大增强，且性能价格比高，已成为一般工业企业的用户的首选机型，为电机CAD的普及创造了良好的条件。CAD系统软件是由系统软件、支撑软件和应用软件组成。系 统软件有操作系统、编程语言及数据库管理程序等，为用户提供了 一 +良好的软件工作和开发环境，如微软公司近年推出的Windows 新一代操作系统，对提高CAD软件水平产生很大的影响。支撑软 件主要有图形设计软件、最优化设计软件、通用数据库、有限元分 析软件等，用户应该了解和应用这些比较通用的软件平台，并进行 二次开发。应用软件由领域专业人员在系统软件和支撑软件的基础 上，针对不同的电机，为完成专门的设计任务（如电磁设计、结构设计等）自行幵发软件，直接用于解决用户的工程实际问题。

CAD技术涉及面很宽，研究内容很丰富。工程对象不同，其 CAD研究的侧重点也不同。电机CAD主要研究科学计算、图形处 理及数据库等方面的内容。电机设计计算比较复杂，科学计算是电 机CAD研究的重要内容，包括电磁设计与性能分析、电磁场与物 理场分析计算、优化设计、结构设计等。本书着重介绍如何建立用 于计算机计算的电机设计数学模型和如何进行数值计算及编程原 则。电机设计除了以上大量的数值计算问题外，还有许多非数值计 算问题，绘图是电机设计不可缺少的内容。CAD的图形处理指借 助计算机生成和绘制电机的各类图形，它可以根据设计计算出的几 何参数按比例制图，如绘制冲片图、磁路结构图等几何结构图。 AUTOCAD是国内外微机系统普遍应用的一种高性能绘图软件包， 制图方式有交互式绘图、参数化绘图和积木式绘图；还有一类绘图 是根据计算得出的物理量和它们之间的函数关系，绘制各种特性曲 线。数据库是现代CAD系统重要的组成部分，电机的科学计算和 图形处理产生的数据数量大、类型多，关系复杂，通过建立各类数 据库将这些信息在计算机存储设备中按一定规则组织起来，形成相 互关联的数据集合，以达到存储空间小，减少冗余程度，数据资源 共享，存储方便，操作简单快捷的目的。

电机CAD技术发展很快，从50年代第一台计算机绘图仪的出 现，第一篇电机计算机辅助设计论文发表至今虽仅40佘年，跨越 了分析设计、综合设计和优化设汁几个发展阶段，经历了设想、研 究、开发和推广应用的过程，已逐步走向成熟，当今随着计算机技术的迅猛发展，电机CAD的研究与发展依然是充满活力，其发展 趋势主要体现在以下几个方面。一是集成化。要求在电机设计的各 个方面充分使用CAD技术，力求使CAD系统功能齐全、有效，扩 大其应用范围，例如，电机虚拟产品开发（VPD),不仅要完成电磁设计、绘制工程图等常规设计，还应用仿真技术预测所设计的新 产品在真实工况下的响应，以减少甚至不用制造物理样机_；集成化 另一方面的体现是将CAD与CAM(计算机辅助制造）等通过信息 流联结起来，有机联成一个整体，形成计算机集成制造系统 (C1MS)，这是当前制造业的发展方向。二是智能化。将人工智能引入电机设计之中，应用专家系统这类开发工具进行辅助设计，帮 助设计者以人类专家水平解决电机设计中的复杂问题，如方案选择、参数调整、结果评价等，从而大大提高电机CAD水平。三是 实用性。它对电机CAD提出了更高的要求，要求研究人员对电机 的设计、制造和使用有更深人的了解，并提高软件标准化和图视化 程度。近年来我国电机CAD的研究和推广应用进步很快，但与先进国家相比仍有较大差距，一方面是软件的实用性、商品化程度较 差，另一方面是一些工厂企业缺乏需求新技术的紧迫感，CAD市 场未能形成良性循环，故需要研究开发单位与工厂企业加强合作， 开拓市场，使我国电机CAD技术有一个更快的发展。