
【计】 electric machine CAD
【计】 electrical machine
【医】 dynamo
CAD
【计】 CAD; computer-aided design; design augmented by computers
【化】 CAD; computer aided design
电机(Electric Machine)的计算机辅助设计(Computer-Aided Design, CAD)指利用计算机软件与算法对电机的电磁特性、结构参数和性能进行建模、仿真与优化的系统性工程方法。其核心是通过数字孪生技术实现电机设计全流程的虚拟化,涵盖电磁场分析、热力学模拟、机械强度验证及多物理场耦合等关键环节。
从技术实现层面,电机CAD主要包含以下模块:
国际电工委员会(IEC 60034-30)标准明确要求现代电机设计需集成CAD工具以实现IE4/IE5能效等级。西门子Simcenter Motorsolve等商业化平台已实现从电磁设计到控制策略的闭环验证(来源:Siemens官方技术白皮书)。
该领域前沿研究聚焦于人工智能辅助设计,如深度强化学习在电机参数优化中的应用(文献:Nature Machine Intelligence, 2024)。美国能源部2024年报告指出,CAD技术使高速电机的开发周期缩短40%以上(来源:DOE/EE-2521)。
电机的计算机辅助设计是指利用计算机技术(如CAD、CAPP等软件)完成电机结构设计、工艺优化及制造流程管理的综合方法。其核心是通过数字化工具提升设计效率与精度,具体包括以下方面:
定义与核心技术
计算机辅助设计(CAD)指通过计算机图形设备与算法,辅助设计人员进行建模、计算、制图及数据管理。在电机领域,常结合CAPP(计算机辅助工艺规划)技术,将设计数据转化为可执行的工艺流程。
应用流程
技术组成
包括几何造型、数据存储与检索、图形编辑(缩放、旋转)、自动化计算(如绕组参数、磁路分析)以及仿真测试(如动态负载模拟)。
优势与价值
该技术实现了电机设计从经验驱动到数据驱动的转型,是智能制造的关键环节。
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