電機設計最佳教程第一講電機設計概論課件

電機設計第一講

電機設計概論2011.09.08講課人：邢偉電機設計第一講

電機設計概論2011.09.08講課人：20十二月2022提要1、電機設計的名詞解釋——為什么要學電機設計課？2、電機設計的任務和過程——建立電機設計整體印象3、電機的國際、國內標準簡介——了解電機設計的“規(guī)矩”4、電機設計技術的發(fā)展概況——把握電機設計的手段5、電機設計課的學習方法——怎么學習電機設計課？18十二月2022提要1、電機設計的名詞解1名詞解釋“電機設計”兩個問題：什么是電機（ElectricMachine）？什么設計（Design）？1名詞解釋“電機設計”兩個問題：1.1什么是電機？（1）在電機學中都學過哪些電機形式？（2）你日常生活中接觸過哪些使用電機的領域？1.1什么是電機？（1）在電機學中都學過哪些電機形式？20十二月20221.1-（1）電機學中學過的主要電機形式18十二月20221.1-（1）電機學中學過的主要電機1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之風力發(fā)電1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之電動汽車1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之動車組1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之磁懸浮列車1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新應用之航空母艦艦載飛機的電磁彈射1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向飛機的舵面機電作動器、電液作動器飛機機輪電剎車新型渦輪增壓環(huán)控系統(tǒng)汽車、飛機發(fā)動機的尾氣渦輪增壓發(fā)電核動力潛艇的低噪音電推動炮彈的電磁發(fā)射。。。。。。1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向飛1.1什么是電機？電機是通過磁場實現(xiàn)機電能量轉換的裝置。發(fā)電機(generator)電動機(motor)變壓器(transformer)電能機械能1.1什么是電機？電機是通過磁場實現(xiàn)機電能量轉換的裝置。發(fā)1.1什么是電機？日本人的電機概念還包括“靜止電力電子功率變換器”1.1什么是電機？日本人的電機概念還包括“靜止電力電子功率1.1什么是電機？控制電機（電磁元件）用于傳感器：測速、測角度、測直線位移用于自動控制：自整角機數(shù)學運算：求積分、做加法1.1什么是電機？控制電機（電磁元件）1.1電機是什么？電機就是工業(yè)電機就是生活

電機就是美好的未來

1.1電機是什么？國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告2009年1~8月電機制造企業(yè)：2853個從業(yè)人數(shù)：57.57萬人累計產品銷售收入：2038.53億元同比增長速度為：14.25%利潤總額：123.27億元毛利潤率：15.23%2009年1~9月發(fā)電設備累計生產8339.5萬kW2009年1~9月交流電動機累計生產13454萬kW2009年1～9月，累計生產變壓器93374.37萬kVA國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告2009年1國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機廠所概述研究所：上海電器研究所、電子工業(yè)部上海21所，西安微電機研究所，廣州電器研究所，哈爾濱大電機研究所，沈陽變壓器研究所工廠：哈電、東方、上海、南洋、115、125、博山、ABB天津、蘭州（西門子）、艾默生、德昌、北微、天微國內電機廠所概述研究所：上海電器研究所、電子工業(yè)部上海21所1.2什么是設計？設——假設：給定一些假設條件

設置：初始參數(shù)設置計——計算：計算詳細參數(shù)與性能算計：相互矛盾的或耦合在一起的參數(shù)之間的權衡，以取得最優(yōu)結果1.2什么是設計？設——假設：給定一些假設條件2.1電機設計的任務根據(jù)用戶提出的產品規(guī)格（功率、電壓、轉速）、技術要求（效率、參數(shù)、溫升限度、機械可靠性要求）和運行條件，綜合考慮技術的可行性和方案的經濟性（國家的方針、政策），運用有關理論和計算方法（電機設計課程的內容），正確處理設計時遇到的各種矛盾，從而設計出性能好、體積小、結構簡單、可靠性高、工藝性好和維修性好的產品。2.1電機設計的任務根據(jù)用戶提出的產品規(guī)格（功率、電壓2.2電機設計的過程電機設計的準備工作：與用戶溝通，明確需求（技術指標、運行條件、成本、供貨周期、驗收標準）；了解制造、加工廠的設備條件，人力條件；根據(jù)用戶需求和相關國家標準編制設計任務書。電機的初步設計：確定電機的總體結構形式，這是電磁設計的基礎。

接下一頁2.2電機設計的過程電機設計的準備工作：與用戶溝通，明確需2.2電機設計的過程電機的電磁設計：在初步設計的基礎上，通過一些“假設”和“參數(shù)設置”給出電機的初步電磁結構尺寸，然后進行電磁“計算”，通過反復迭代計算，在參數(shù)之間進行權衡，最終給出滿足電磁性能要求的設計結果（材料、各部分結構尺寸參數(shù)）。電機的結構設計：確定電機的機械結構、零部件尺寸、材料規(guī)格及性能要求、加工要求，期間涉及必要的機械（強度、剛度）計算和溫升計算，最終給出電機的設計圖樣（零件圖、組件圖、裝配圖等）。電機的結構設計要考慮電機的加工、運輸、安裝、使用、維修等多個方面。2.2電機設計的過程電機的電磁設計：在初步設計的基礎上，通3電機的國內、國外標準國際標準：國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）、歐盟標準（EU）、國家標準：國家強制性標準（GB）、國家推薦性標準（GB/T）、國家軍用標準（GJB）其他國家標準：日本標準（JIS），德國標準（DIN）、美國標準（ANSI）美國軍用標準（MIL）部頒標準：機械工業(yè)部標準（JB）、航空工業(yè)部標準（HB）3電機的國內、國外標準國際標準：國際標準化組織（ISO）、3電機的重要國家標準電機憲法GB755旋轉電機定額和性能IEC60034-1GB1971電機線端標志與旋轉方向IEC60034-8GB10069.3旋轉電機噪聲測試方法及限值噪聲限值IEC60034-9GB10068軸中心高為56mm及以上電機的機械振動

——振動測測量、評定及限值GB12350小功率電動機的安全要求GB14711中小型旋轉電機安全通用要求GB18613中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值GB/T755.2旋轉電機（牽引電機除外）確定損耗和效率的試驗方法

IEC60034-2GB/T997電機結構及安裝型式代號IEC60034-7GB/T1993旋轉電機冷卻方法IEC60034-6GB/T4942.1旋轉電機外殼防護等級（IP代碼）IEC60034-53電機的重要國家標準電機憲法GB7553電機的重要標準電機設計的新要求：綠色環(huán)保設計電機的環(huán)保設計——歐盟電子產品環(huán)保指令電機的節(jié)能設計——歐盟三級能效標準、美國的能效標準3電機的重要標準電機設計的新要求：綠色環(huán)保設計電機設計最佳教程第一講電機設計概論課件4電機設計技術的發(fā)展概述電機設計的重要任務是電磁設計，而電磁設計的核心問題是電機磁路的精確計算磁路法等效磁網絡法場路（指磁路）結合法電磁場解析分析法電磁場數(shù)值分析法場路（指電路）耦合時步有限元法4電機設計技術的發(fā)展概述電機設計的重要任務是電磁設計4.1磁路法磁路法是電機磁場分布的傳統(tǒng)計算方法原理：基于磁路-電路類比原理，將磁路計算問題轉化為電路計算問題，利用歐姆定律和基爾霍夫定律列寫方程組，求解得到電機各部分的磁壓降和磁通。磁路法的優(yōu)點是高效率磁路法的缺點：依靠少量幾個集總參數(shù)構成的磁路模型，難以精確地描述磁場分布情況，所以磁路法在電機設計中往往需要借助于大量的經驗公式和修正系數(shù)對電磁參數(shù)做出調整；只能獲得電磁量集總參數(shù)，對于電磁量波形求解無能為力。磁路法多用于初始方案設計和相似方案設計。4.1磁路法磁路法是電機磁場分布的傳統(tǒng)計算方法4.2等效磁網絡法可看作進一步細化的磁路法。原理：依據(jù)磁通管原理，將電機中磁通分布較均勻、幾何形狀較規(guī)則的部分作為一個獨立單元，并計算其等效磁導。電機內各部分對磁場的分布作用不同，可等效為性質不同的單元：等效磁導單元和等效磁勢源單元。所有單元通過節(jié)點連接為一個磁網絡，根據(jù)磁路-電路類比原理，通過基爾霍夫定律求解該網絡獲得電機內磁場的分布情況。優(yōu)缺點：相對于磁路法，等效磁網絡法的計算結果精度更高，但相對于有限元法，其靈活性和精度還稍遜一籌，在商用有限元軟件相當完善和計算機計算能力大大提高的今天，等效磁網絡法的快速性優(yōu)勢日益微弱。4.2等效磁網絡法可看作進一步細化的磁路法。4.3電磁場解析分析法和電磁場數(shù)值分析法以場值為計算量其中，應用最多的是電磁場數(shù)值分析法，它包括有限差分法、有限元法、邊界元法等。電機電磁場的數(shù)值分析已經發(fā)展得比較成熟，商用軟件如Ansys、Ansoft、JMAG、Magnet等已得到廣泛地推廣和應用。電磁場解析分析法在一些簡單結構的電機的參數(shù)與性能求解中有所應用，如氣隙磁場分布、齒槽轉矩、電樞反應。由于解析法具有清晰的物理概念和明確的變量關系，在電機優(yōu)化設計中往往具有指導作用，但同時存在對非線性處理能力不足的缺陷。4.3電磁場解析分析法和電磁場數(shù)值分析法以場值為計算量4.4場路耦合時步有限元法為適應非正弦供電而引入的一種瞬態(tài)電磁場求解方法。（磁）場方程與（電）路方程的耦合有直接耦合與間接耦合兩種。直接耦合法是指將場方程與路方程聯(lián)立，同時求解，特點是收斂性好。而間接耦合法是指場求解器與電路求解器分立，通過實時數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)場激勵的施加和場計算結果的返回，如果計算步長不合適可能出現(xiàn)計算結果發(fā)散的問題，但間接耦合法工程實施性好，有利于軟件公司的開發(fā)。場路耦合時步有限元法是目前在電機設計的計算方法中最為理想的方法，它考慮到了磁場對時間的變化率，可以在計算過程充分考慮渦流的影響、齒槽的影響、電樞反應的影響等，同時由于采用電路求解器實時對磁場施加激勵，可以充分考慮非正弦供電對電機性能的影響。

4.4場路耦合時步有限元法為適應非正弦供電而引入的一種瞬5電機設計課程的學習方法積極響應，提高上課效率實踐性強，以學生思考、理解為主，老師提綱挈領、指點難點為輔學什么？學方法和思想教學的內容：課堂講解、小程序、小論文、小設計、電機人物/歷史/書籍簡介/國內國際著名的電機制造廠/優(yōu)秀電機設計賞析/電機加工工藝錄像。5電機設計課程的學習方法積極響應，提高上課效率5電機設計課程的學習方法考核辦法：作業(yè)與小論文，期末考試。閉卷考試(或抽簽口試)占本課程總成績的50%，作業(yè)及小論文占本課程總成績的50%。作業(yè)：本課程的作業(yè)大多來源于工程實際，有些是將課程中的某些概念、原理或公式推導引申改編而成?；旧厦看握n后安排2至3道習題，共約60道習題。小論文：本課程是工程實踐性很強的一門專業(yè)課，配合課程進度安排1篇小論文的寫作，寫作內容取材于對課程內容的理解、工程問題的分析、電機設計計算機程序的編寫與調試報告、電機電磁設計結果報告等。每人1題，自由選做。5電機設計課程的學習方法考核辦法：作業(yè)與小論文，期末考試5.1電機設計課程大綱

課程內容講課實驗習題課討論課上機參觀或錄像其它小計備注電機設計概論22電機主要結構尺寸的確定22電機內的磁場與磁路計算22電機的繞組理論初步22電機的參數(shù)計算44電機的性能計算44電機的冷卻與溫升計算44電機的結構設計與機械計算22電機的綠色設計22基于場的電機設計初步22電機的電磁設計實例66總計32325.1電機設計課程大綱

講實習討上參觀其小備電機設計概論5.1電機設計課程教材與參考書1．教材陳世坤.電機設計（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社,1997年2．參考書程福秀,林金銘.現(xiàn)代電機設計.北京：機械工業(yè)出版社,1993年胡之光.電機電磁場的分析與計算（修訂本）.北京：機械工業(yè)出版社,1989年唐任遠.現(xiàn)代永磁電機理論與設計.北京:機械工業(yè)出版社,1997年5.1電機設計課程教材與參考書1．教材本講內容總結20十二月2022電機設計名詞解釋回顧了電機的主要形式電機的應用情況介紹電機的發(fā)展情況介紹電機設計的任務和過程電機的國內外標準簡介電機設計技術發(fā)展概況電機設計課程的授課內容及考核辦法本講內容總結18十二月2022電機設計名詞解釋課后習題（4選2）1、查閱國家標準，寫出旋轉電機的工作制2、查閱國家標準，寫出旋轉電機的主要結構與安裝型式3、查閱國家標準，寫出旋轉電機的冷卻方法4、查閱國家標準，寫出旋轉電機的外殼防護分級課后習題（4選2）1、查閱國家標準，寫出旋轉電機的工作制下一講預告電機的主要結構尺寸的確定電機電磁負荷的選擇電機的幾何相似定律系列化電機設計方法下一講預告電機的主要結構尺寸的確定謝謝!課程公共Email：emdesign@126.com

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電機設計概論2011.09.08講課人：邢偉電機設計第一講

電機設計概論2011.09.08講課人：20十二月2022提要1、電機設計的名詞解釋——為什么要學電機設計課？2、電機設計的任務和過程——建立電機設計整體印象3、電機的國際、國內標準簡介——了解電機設計的“規(guī)矩”4、電機設計技術的發(fā)展概況——把握電機設計的手段5、電機設計課的學習方法——怎么學習電機設計課？18十二月2022提要1、電機設計的名詞解1名詞解釋“電機設計”兩個問題：什么是電機（ElectricMachine）？什么設計（Design）？1名詞解釋“電機設計”兩個問題：1.1什么是電機？（1）在電機學中都學過哪些電機形式？（2）你日常生活中接觸過哪些使用電機的領域？1.1什么是電機？（1）在電機學中都學過哪些電機形式？20十二月20221.1-（1）電機學中學過的主要電機形式18十二月20221.1-（1）電機學中學過的主要電機1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之風力發(fā)電1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之電動汽車1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之動車組1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新能源之磁懸浮列車1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新應用之航空母艦艦載飛機的電磁彈射1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向新1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向飛機的舵面機電作動器、電液作動器飛機機輪電剎車新型渦輪增壓環(huán)控系統(tǒng)汽車、飛機發(fā)動機的尾氣渦輪增壓發(fā)電核動力潛艇的低噪音電推動炮彈的電磁發(fā)射。。。。。。1.1-（2）日常生活中接觸到的電機的應用領域

——新方向飛1.1什么是電機？電機是通過磁場實現(xiàn)機電能量轉換的裝置。發(fā)電機(generator)電動機(motor)變壓器(transformer)電能機械能1.1什么是電機？電機是通過磁場實現(xiàn)機電能量轉換的裝置。發(fā)1.1什么是電機？日本人的電機概念還包括“靜止電力電子功率變換器”1.1什么是電機？日本人的電機概念還包括“靜止電力電子功率1.1什么是電機？控制電機（電磁元件）用于傳感器：測速、測角度、測直線位移用于自動控制：自整角機數(shù)學運算：求積分、做加法1.1什么是電機？控制電機（電磁元件）1.1電機是什么？電機就是工業(yè)電機就是生活

電機就是美好的未來

1.1電機是什么？國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告2009年1~8月電機制造企業(yè)：2853個從業(yè)人數(shù)：57.57萬人累計產品銷售收入：2038.53億元同比增長速度為：14.25%利潤總額：123.27億元毛利潤率：15.23%2009年1~9月發(fā)電設備累計生產8339.5萬kW2009年1~9月交流電動機累計生產13454萬kW2009年1～9月，累計生產變壓器93374.37萬kVA國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告2009年1國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機行業(yè)的發(fā)展概況——2009年行業(yè)分析報告國內電機廠所概述研究所：上海電器研究所、電子工業(yè)部上海21所，西安微電機研究所，廣州電器研究所，哈爾濱大電機研究所，沈陽變壓器研究所工廠：哈電、東方、上海、南洋、115、125、博山、ABB天津、蘭州（西門子）、艾默生、德昌、北微、天微國內電機廠所概述研究所：上海電器研究所、電子工業(yè)部上海21所1.2什么是設計？設——假設：給定一些假設條件

設置：初始參數(shù)設置計——計算：計算詳細參數(shù)與性能算計：相互矛盾的或耦合在一起的參數(shù)之間的權衡，以取得最優(yōu)結果1.2什么是設計？設——假設：給定一些假設條件2.1電機設計的任務根據(jù)用戶提出的產品規(guī)格（功率、電壓、轉速）、技術要求（效率、參數(shù)、溫升限度、機械可靠性要求）和運行條件，綜合考慮技術的可行性和方案的經濟性（國家的方針、政策），運用有關理論和計算方法（電機設計課程的內容），正確處理設計時遇到的各種矛盾，從而設計出性能好、體積小、結構簡單、可靠性高、工藝性好和維修性好的產品。2.1電機設計的任務根據(jù)用戶提出的產品規(guī)格（功率、電壓2.2電機設計的過程電機設計的準備工作：與用戶溝通，明確需求（技術指標、運行條件、成本、供貨周期、驗收標準）；了解制造、加工廠的設備條件，人力條件；根據(jù)用戶需求和相關國家標準編制設計任務書。電機的初步設計：確定電機的總體結構形式，這是電磁設計的基礎。

接下一頁2.2電機設計的過程電機設計的準備工作：與用戶溝通，明確需2.2電機設計的過程電機的電磁設計：在初步設計的基礎上，通過一些“假設”和“參數(shù)設置”給出電機的初步電磁結構尺寸，然后進行電磁“計算”，通過反復迭代計算，在參數(shù)之間進行權衡，最終給出滿足電磁性能要求的設計結果（材料、各部分結構尺寸參數(shù)）。電機的結構設計：確定電機的機械結構、零部件尺寸、材料規(guī)格及性能要求、加工要求，期間涉及必要的機械（強度、剛度）計算和溫升計算，最終給出電機的設計圖樣（零件圖、組件圖、裝配圖等）。電機的結構設計要考慮電機的加工、運輸、安裝、使用、維修等多個方面。2.2電機設計的過程電機的電磁設計：在初步設計的基礎上，通3電機的國內、國外標準國際標準：國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）、歐盟標準（EU）、國家標準：國家強制性標準（GB）、國家推薦性標準（GB/T）、國家軍用標準（GJB）其他國家標準：日本標準（JIS），德國標準（DIN）、美國標準（ANSI）美國軍用標準（MIL）部頒標準：機械工業(yè)部標準（JB）、航空工業(yè)部標準（HB）3電機的國內、國外標準國際標準：國際標準化組織（ISO）、3電機的重要國家標準電機憲法GB755旋轉電機定額和性能IEC60034-1GB1971電機線端標志與旋轉方向IEC60034-8GB10069.3旋轉電機噪聲測試方法及限值噪聲限值IEC60034-9GB10068軸中心高為56mm及以上電機的機械振動

——振動測測量、評定及限值GB12350小功率電動機的安全要求GB14711中小型旋轉電機安全通用要求GB18613中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值GB/T755.2旋轉電機（牽引電機除外）確定損耗和效率的試驗方法

IEC60034-2GB/T997電機結構及安裝型式代號IEC60034-7GB/T1993旋轉電機冷卻方法IEC60034-6GB/T4942.1旋轉電機外殼防護等級（IP代碼）IEC60034-53電機的重要國家標準電機憲法GB7553電機的重要標準電機設計的新要求：綠色環(huán)保設計電機的環(huán)保設計——歐盟電子產品環(huán)保指令電機的節(jié)能設計——歐盟三級能效標準、美國的能效標準3電機的重要標準電機設計的新要求：綠色環(huán)保設計電機設計最佳教程第一講電機設計概論課件4電機設計技術的發(fā)展概述電機設計的重要任務是電磁設計，而電磁設計的核心問題是電機磁路的精確計算磁路法等效磁網絡法場路（指磁路）結合法電磁場解析分析法電磁場數(shù)值分析法場路（指電路）耦合時步有限元法4電機設計技術的發(fā)展概述電機設計的重要任務是電磁設計4.1磁路法磁路法是電機磁場分布的傳統(tǒng)計算方法原理：基于磁路-電路類比原理，將磁路計算問題轉化為電路計算問題，利用歐姆定律和基爾霍夫定律列寫方程組，求解得到電機各部分的磁壓降和磁通。磁路法的優(yōu)點是高效率磁路法的缺點：依靠少量幾個集總參數(shù)構成的磁路模型，難以精確地描述磁場分布情況，所以磁路法在電機設計中往往需要借助于大量的經驗公式和修正系數(shù)對電磁參數(shù)做出調整；只能獲得電磁量集總參數(shù)，對于電磁量波形求解無能為力。磁路法多用于初始方案設計和相似方案設計。4.1磁路法磁路法是電機磁場分布的傳統(tǒng)計算方法4.2等效磁網絡法可看作進一步細化的磁路法。原理：依據(jù)磁通管原理，將電機中磁通分布較均勻、幾何形狀較規(guī)則的部分作為一個獨立單元，并計算其等效磁導。電機內各部分對磁場的分布作用不同，可等效為性質不同的單元：等效磁導單元和等效磁勢源單元。所有單元通過節(jié)點連接為一個磁網絡，根據(jù)磁路-電路類比原理，通過基爾霍夫定律求解該網絡獲得電機內磁場的分布情況。優(yōu)缺點：相對于磁路法，等效磁網絡法的計算結果精度更高，但相對于有限元法，其靈活性和精度還稍遜一籌，在商用有限元軟件相當完善和計算機計算能力大大提高的今天，等效磁網絡法的快速性優(yōu)勢日益微弱。4.2等效磁網絡法可看作進一步細化的磁路法。4.3電磁場解析分析法和電磁場數(shù)值分析法以場值為計算量其中，應用最多的是電磁場數(shù)值分析法，它包括有限差分法、有限元法、邊界元法等。電機電磁場的數(shù)值分析已經發(fā)展得比較成熟，商用軟件如Ansys、Ansoft、JMAG、Magnet等已得到廣泛地推廣和應用。電磁場解析分析法在一些簡單結構的電機的參數(shù)與性能求解中有所應用，如氣隙磁場分布、齒槽轉矩、電樞反應。由于解析法具有清晰的物理概念和明確的變量關系，在電機優(yōu)化設計中往往具有指導作用，但同時存在對非線性處理能力不足的缺陷。4.3電磁場解析分析法和電磁場數(shù)值分析法以場值為計算量4.4場路耦合時步有限元法為適應非正弦供電而引入的一種瞬態(tài)電磁場求解方法。（磁）場方程與（電）路方程的耦合有直接耦合與間接耦合兩種。直接耦合法是指將場方程與路方程聯(lián)立，同時求解，特點是收斂性好。而間接耦合法是指場求解器與電路求解器分立，通過實時數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)場激勵的施加和場計算結果的返回，如果計算步長不合適可能出現(xiàn)計算結果發(fā)散的問題，但間接耦合法工程實施性好，有利于軟件公司的開發(fā)。場路耦合時步有限元法是目前在電機設計的計算方法中最為理想的方法，它考慮到了磁場對時間的變化率，可以在計算過程充分考慮渦流的影響、齒槽的影響、電樞反應的影響等，同時由于采用電路求解器實時對磁場施加激勵，可以充分考慮非正弦供電對電機性能的影響。

4.4場路耦合時步有限元法為適應非正弦供電而引入的一種瞬5電機設計課程的學習方法積極響應，提高上課效率實踐性強，以學生思考、理解為主，老師提綱挈領、指點難點為輔學什么？學方法和思想教學的內容：課堂講解、小程序、小論文、小設計、電機人物/歷