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文檔簡(jiǎn)介

MotorSoIve使用指導(dǎo)

?;萍?/p>

目錄

1MotorSolve界面

1模板中的參數(shù)

1.2命令欄

1。3設(shè)計(jì)欄

1.3.1總體設(shè)計(jì)

1.3.2轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)

1.3.3定子設(shè)計(jì)

1o3o4繞組設(shè)計(jì)

1.4結(jié)果欄

1o4o1Coggingtorque齒槽轉(zhuǎn)矩

1o4o2Transientanalysis瞬態(tài)分析

1.4.3PWManalysispwm分析

1。4。4DQanalysisD-Q分析

1.4.5Lumpedparameters集總參數(shù)

1o4o6AirgapfIux氣隙磁。

1.407Instantancousfield瞬時(shí)場(chǎng)圖顯示

1o4,>8Time-averagedfield平均場(chǎng)圖顯示

1.4.9FieIdlinechart場(chǎng)圖直線采樣

1.4O10Fieldarcchart場(chǎng)圖圓弧采樣

1.5材料

1.5.1材料屬性顯示

U5.2材料定義窗口

1.6顯示區(qū)域

1o6o1模型顯示

1.6.2場(chǎng)圖顯示

1o6.3曲線顯示

K6.4總結(jié)對(duì)比

1.6.5形成報(bào)告

2內(nèi)置橫向永磁體直流無(wú)刷電機(jī)設(shè)計(jì)

2。1總體設(shè)計(jì)

2.2轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)

2.3定子設(shè)

2。4繞組設(shè)計(jì)

2.5齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算

2。6Ld、Lq計(jì)算

41MotorSolve界面

主要包括電機(jī)管理面板、參數(shù)輸入面板以及顯示窗口。

電機(jī)管理面板主要包括命令欄、設(shè)計(jì)欄、結(jié)果欄以及材料欄。

1.1模板中的參數(shù)

定子和轉(zhuǎn)子模板都是采用參數(shù)化,以方便用戶靈活的使用.這樣就產(chǎn)生了許多額外的參

數(shù)來(lái)描述模型的幾何尺寸.例如,定子模板中就有外直徑、內(nèi)直徑、槽深以及鐵規(guī)深四個(gè)參

數(shù),然而我們只要其中三個(gè)參數(shù)就可以描述定子尺寸,改變?nèi)齻€(gè)參數(shù)中的任何一個(gè),第四個(gè)參

數(shù)就會(huì)相應(yīng)得做出變化。另外,如果所有的參數(shù)都被賦值,法則是最近做出更改的參數(shù)具有

優(yōu)先權(quán)。

1、有時(shí)候當(dāng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí),會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示框,表示不能收斂或者違反了規(guī)則。

2、轉(zhuǎn)子直徑的變化會(huì)影響定子內(nèi)徑的變化,反之也一樣,這是為了保持一定的氣隙高

度.

3、改變電機(jī)的外直徑將會(huì)放大或者縮小整個(gè)電機(jī)。

1。2命令欄

包括新建一個(gè)工程、打開(kāi)、保存、另存、退出以及幫助等。

1.3設(shè)計(jì)欄

設(shè)計(jì)欄包括總體設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)、定子設(shè)計(jì)以及線圈繞接方式設(shè)計(jì)四大部分。

1.3o1總體設(shè)計(jì)

設(shè)置電機(jī)主要參數(shù),電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的類型等。

1、名稱

2、電機(jī)相數(shù)

3、電機(jī)極數(shù)

4、電機(jī)槽數(shù)

5、電機(jī)外直徑

6、氣隙高度

7、疊片長(zhǎng)度(stacklength):電機(jī)縱向長(zhǎng)度

8、轉(zhuǎn)子類型

9、定子類型

10、單位設(shè)置

11、顯示平滑設(shè)置

1o3o2轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)子共包括11種類型,下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹:

I、面置徑向沖磁永磁體(Surfacemountedwithradialmagnets)

日iCQie

Corethickness15.5

日Diameters

Innerdiamelet8

Outerdiameter49

EJFillets

Magnettipradus0

日General

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperature20

Rotoimaterial匚M1929Ga

MagretmaterialCeramic10

□Magnets

Magnetangle90

Magnetgapangle0

MagnetIhickness5

Redmagnet=North-South(N-S|

Bluemagnet"Soutli-Noith(S-N)

主要包括以下幾個(gè)參數(shù):

A、core核心參數(shù),指定轉(zhuǎn)子鐵心的高度;

Bsdiameters直徑,指定轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑和外徑;

C、fi1lets切片,magneitipradius:永磁體外表面角的圓半徑(使尖角圓弧化);

D、general大體參數(shù)

Skew斜槽、skewangle斜槽角度、numberofmagnetsperpole每極下磁鐵

個(gè)數(shù)、temperature溫度、r0tormaterial轉(zhuǎn)子材料、magnetmateria1永磁體材料。

E、magnei永磁體參數(shù)

magnetang1e永磁體圓弧的角度:

value=55value=60

MagnetgapangIe兩塊永磁體之間氣隙的角度:

value=20value=25

magnctthickness永磁體厚度:

thickness

value=6value=8

2、面置平行沖磁永磁體(Surfacemountcdwithparallclmagnets)

SiCore

Caethickness15.704205

□Diameteis

Inrwdiameter8

Outerdiameter49

口Fillets

Magnettipradius0

□General

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperature20

Rotormaterial□M-1929Ga

Magnetmat我al]Ceramic10

日Magnets代

Magnetangle60

Magnetgapangle13.120006

Magnetthickne$$4795795

Magnetwidth24.5

Redmagnet=Noith-South(M-S)

Bluemagnet-South-North(S-N)

主要包括以下幾個(gè)參數(shù):

A、corc核心參數(shù),指定轉(zhuǎn)子鐵心的高度;

B、diamclers直徑,指定轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑和外徑;

C、fillets切片,magnettipradius:7k磁體外表面免的圓半徑(使尖角圓弧化);

D、general大體參數(shù)

Skew斜槽、skewang1e斜槽角度、numberofmagnetsperpo1e每極下磁

鐵個(gè)數(shù)、temperature溫度、rotormaterial轉(zhuǎn)子材料、magnetmateria1永磁體材料。

E、magnet永磁體參數(shù)

magnetangle永磁體圓弧的角度、Magnetgapang1e兩塊永磁體之間氣隙的角

度、magnetthickness永磁體厚度、

magnetwidth永磁體寬度:

value=20value=24

3、內(nèi)置永磁體輻條式(Spokewithembcddcdmagnots)

□iCorej

Caebridge05

Mid-corehubthickness4.073908

Mid-magnethubthickness5.418231

SRdepth9.899495

SRinsetbottom3.2398

SRinsettop3.286797

SRwidth2828427

日Diameters

Innerdiameter8

Oiterdiameter49

□Fillets

Caeinsetradius0

EGeneral

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperature20

Rotormaterial□MJ929Ga

Magnetmaterial]Ceramic10Redmagnet=Noith-South(N-S)

日MagnetsBluemagnet=South-North(S-N)

Mdgnetinnergap1

Magnetoutergap1372426

Magnetthickness4

Magnetwidth12125865

主要包括以下參數(shù):

Acore核心參數(shù)

corebridge核心橋?qū)?具體如下圖:

value=0.5value=3

Mid-corehubthickness核中心厚度:

value=4value=5

Mid—magnethubthickness永磁體中心處核厚度:

value=5.5value=6.5

Slitdepth裂縫深度:

value=10value=12

S1itinsetboHorn裂縫底部深度:

value=3.25value=5

Slitinsetlop裂縫頂部深度:

value=3.25value=5

Slitwidth裂縫寬度:

value=3value=5

B、diameters直徑,指定轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑和外徑;

C、fi11ets切片,Coreinsetradius:放置永磁體的槽外表面角的圓半徑(使尖角圓弧化);

D、general大體參數(shù)

Skew斜槽、skewangle斜槽角度、numberofmagnetsperpole每極下

磁鐵個(gè)數(shù)、lemperature溫度、rotormateria1轉(zhuǎn)子材料、magnetmaterial永磁

體材料。

E>magnet永磁體參數(shù)

Magnetinnergap永磁體與hub的距離:

value=1value=4

Magnetoutergap永磁體與corebrige之間的距離:

value=1.5value=4

magnetthickness永磁體厚度;

magnetwidth永磁體寬度。

4、非內(nèi)置永磁體輻條式(Spokewithnon—embeddedmagnets)

□t.Cofej

Mid-corehubthickness5.4C179

Mid-magnethubthickness6.3S1304

Sftdepth9.028669

Sitinsetbottom3.7G6112

SRinsettop4.1G2994

Skwidth1.5C6445

SDiameters

Innerdiameter4.2G087

Outerdiameter49

□Fillets

Coretipradius0

SGeneral

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperalure20

RotormaterialIIM-1929Ga

Magnetmaterial[Ceramic10

日MagnetsRedmagnet=Noith-South(N-S)

Magnetinset3.1C2849Bluemagnet=SouthNoith(S-N|

thickness4.2E087

Magnetwidth12.782609

主要參數(shù):

A、core核心參數(shù)

corebridge核心橋?qū)?、Mid-corehubthickness核中心厚度、Mid—magnethub

ihickness永磁體中心處核厚度、Slitdepth裂縫深度、S1itinsetbottom

裂縫底部深度、Slitinsettop裂縫頂部深度、S1itwidth裂縫寬度;

B、diameters直徑,指定轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑和外徑;

C、fillets切片,Coretipradius:放置永磁體的槽外表面角的圓半徑(使尖角圓弧化);

D、genera1大體參數(shù)

Skew斜槽、skewangle斜槽角度、numberofmagnelsperpole每極下磁

鐵個(gè)數(shù)、temperature溫度、rotormateriaI轉(zhuǎn)子材料、magnetmaterial永磁體材料。

E、magnet永磁體參數(shù)

Magnetinset永磁體與hub的距離、magnetthickness永磁體厚度、magn

etwidth永磁體寬度.

5^非內(nèi)置面置拱形永磁體式(Bread-loafwithnon―embeddedmagnets)

ELCoce]

Mid-gapcorethickness16.E54271

Mdmagnetco<ethickness13.60131

□Diameters

Innerdiameter10.69869

Oiierdiameter49

□Fillets

Magnettipradius0

□General

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Iemperature20

Rotormaterial?M-1929Ga

Magnetmaterial□Ceramic10

□Magnets

Magnetangle60

Mdgnetgapangle24.788767

Magnetinset0

Magnetthickness5.349345Redmagnet"Noith-Soutli(N-S)

Magnetwidth24.EBluemagnet,,South-Noith(S-N)

6、內(nèi)置橫向永磁體式(IPMwithlatcralmagnets)

SfCofel

Bridge0.915047

Coceairgap0.5

Diameters

Innerdiametei8

Outerdiameter49

General

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperature20

Rotormaterial□M-1929Ga

MagnetmaterialIICeramic10

MagneH

Magnetinset2.5

Magnetspread42,249438

Magnetthickness2

Magnetwidth16

Redmagnet=North-South(N-S)

Bluemagnet=South-Noith(S-N)

7、內(nèi)置曲形永磁體式(IPMwithcurvedmagnets)

EHCore:

Bridge1

Steelthickness11.E

Webthickne力4.0C8837

□Diameters

Innerdiameter8

Outerdiameter49

□General

Skew0

Skewangle0

Numbeiofmagnetspetpole1

Temperature20

RotormaterialIIM-1929Ga

MagnetmaterialI___|Ceramic10

□Magnets

Innerarcangle80.214091

Magnetexposure9.4E6109

Magnetinset5

Magnetthickness4

Magnetwidth30,278231Reduiagnet-Noith-South(N-S)

Outerarcangle61.201873Blu^inagnot=SouthNoith(SN)

8、內(nèi)置插入橫向永磁體式(IPMwithinset'atcra1magnets)

HL.Core!

Bridge1

Coreedge4.3S8908

Pentongle24,£99998

Webthickness1414214

EJDiameters

Innerdiometer10

Outerdiometef49

EJGeneral

Skew0

Skewangle0

NumberofmdgneUperpole1

Temperature20

Ro<ormaterialI~IM1929Ga

Mognctmaterial11Ceramic10

E)Magnets

Magnetairgap0

Magnetexpostjre9

Magnetinset5.0E1082

Magnetslotangle0Redinngnet.Noith.Soufh(N-S)

Magnetspread68.E5146Bluemagnet=South.Noith(SN>

Magnetthickness3.524292

Magnetwidth17,671459

9、內(nèi)置倒角柵欄永磁體式(IPMwithang1edbarrier)

El170

Bridge:Layer11

Postthickness:Layer10.5

Webthickness:Layer11

□Diomctcrs

Innerdiameter8

Outerdiametef49

EJGeneral

Skew0

Skewangle0

NumberofmogneUperpole1

Temperature20

RotormaterialIIM-1929Ga

MaqnetmateriaiIICeramic10

E)Maqnots:Layer1

Innermognetdepth112

Innermagnetslotbottom110C42893

Innermagnetdottop19421573

Imermagnetthickness11.5

Innermagnetwidth17IPMwithangledbarrier

Outermagnetexposure13.6G2991Redinngnet=Noith.Soufh(N-S)

Outermagnet10Blueiii<ignet=Soiilh<Noith(S-N>

Outermagnetocient@ion145

Outermagnetthickness11.5

Outermagnetupperangle190

Outermagnetwidth17

10、內(nèi)置V型柵欄永磁體式(IPMwithV-shapedbarrier)

EJ-.Cofci

PcrttthicknessLayer11.5S8746

WebthicknessLayer21

(3Dinmeters

Innerdiameter8

Outerdiamelei49

E)Fillets

InnerslotradiusA05

InnerslotradiusB0.5

lr?rv?rolotrodjC0.570269

InnerslotradiusD0.5

InnerslotradiusE0.5

InnerslotradiusF0.476577

OuterslotradiusA0.5

OuterslotradiusB05

OuterslotrodiusC0.5

OirferslotradiusD0.5

EJGeneral

Skew0

Skewangle0Re<lmagnet-Noith-South<N-S>

Numberofmagnetsperpole1Bluemagnet-South-Noith(S-N>

Temperature20

Rotormaterial匚二|M-1929Ga

MaqnetmateiialI1Ceramic10

EJMagnets:Layer1

Innerslotbottomedge16

Innerslotdepth112.E

Innerslotedpeanqle190

Irvwr攵lettnpcdoa1A

Innerslotwidth12

11、內(nèi)置可變方向永磁體式(IPMwithvariableoricntationmagncts)

日Corej

Bridge1

Corebottomedge4.5152S3

Coreslotangle0

Cocetopedge2.641275

Postangle0

Weblength1

Webthickness1

SDiameters

Innerdiametei10

Outerdiametet49

□General

Skew0

Skewangle0

Numberofmagnetsperpole1

Temperature20

Rotormaterial□“1929Ga

Magnetmatefial]Ceramic10

□Magnets

Magnetbottomgap0.560824Redmagnet=Noith-South(N-S)

Magnetexposure9Bluemagnet=So(ith-Nonh(S-N)

Magnetinset6.371325

MagnetorierMation5

Magnetspread69.561698

Magnetthickness3.217;S8

Magnettopoap0

Magnetwidth10.81525

1o3.3定子設(shè)計(jì)

根據(jù)定子槽形,定子包括9種類型.下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:

1、square方槽

□Diameters;

Backirondepth9.008786

Innerdiameter50

OiMerdiameter90

口Fillets

Bottomshaftradius1

Too<htangradius0

Topshaftradius1

口General

Skew0

Skewangle0

Temperature20

Slatormalerial□M-1929Ga

CodmaterialIICopper:5.77e7Siemens/meter

BTeeth

Bifurcationradius0

Shanklenglh8.900407

Slotarea97,346336

Slotdepth10.991214

Toothgapangle5

Toothgapwidth2.180969

Toothtangangle15

Too<htangdep<h1

Toothwidth5.794737

主要參數(shù)如下:

A、Diameters直徑參數(shù)

backirondepth后部鐵扼深度:

innerdiameter內(nèi)徑:

value=50value=60

outerdiameter夕卜徑:

value=90value=110

B、Fillets切片

Bottomshaftradius槽底軸半徑:

value=1value=4

Toothtangradius齒頂點(diǎn)半徑:

value=0value=1.25

Topshaftradius槽底部角半徑(圓弧化):

value=1value=3

C、general大體參數(shù)

Skew斜槽、skewang1e斜槽角度、numberofmagnetsperpole每極下磁

鐵個(gè)數(shù)、temperature溫度、rotormaterial轉(zhuǎn)子材料、coilmateria1線圈

材料。

D、定子齒參數(shù)

Bifurca(ionradius齒上分槽半徑:

Toothgapang1e兩齒之間的角度:

value=4.5value=8

Toothgapwidth兩齒之間距離:

value=2value=4

Toothtangangle:槽底與齒靴斜面夾角:

value=20value=30

Toothtangdepth齒靴高度:

value=6value=8

2、round圓槽

HlDiarnR?Rrsj

Backirondepth6.958157

Irnerdiameter50

Outerdiameter90

□Fillets

Bottomshaftradus1

Toothtangradius0

BGeneral

Skew0

Skewangle0

Temperature20

Statormaterial口M-1929Ga

CodmaterialIICopper:577e7Siemens/mder

日Teeth

Bifurcationradius0

Shanklength10.949551

Slotarea1105.540594

Slotdepth13.041843

Too<hgapangle5

Todhgapwidth2.180969

Toothtangangle15

Toothtangdepth1

Toothwidth5.76361

3、Para11e1Tooth平行定子齒

日匝贏瀛E[

Backirondepth8028751

Innerdamper50

Outerdameter90

曰FileU

Toothtangradus0

Topshaftradus1

BGeneral

Skew0

Skewangle0

Tempetature20

Statofmatefial■M-1929Ga

CoilnWftfiaili-lCoppei577R7Siftmftns/mfttw

BTeeth

Bifurcationradus0

Shanklength9.989974

103073925

Slotdspih11973249

Toothgapangle16804133

Toothgapwidth7305935

Too?hwdth5.745066

4、GeneralSquare普通方槽(頂窄底寬,與方槽相反)

□Diameterj

Backirondepth7.000104

Innerdiameter50

Ouleidgh&er90

BFillets

Bottomshaftradu31

Toothtangradus0

Iopshaftradus1———

BGeneral

Skew0

Skewangte0

Temperoltre20

Statormatenai□M-19296a

Coilmaterial]Copper:5.77e7S>erren$/mete*

日Teeth

Bifucabonradu$0

Sharklength10.758048

Slotd1889.657893

Slotdepth12.999896

Slotwidhbottom9.01G53

Slotwirth(op7.505137

Ioothgapangle4584886

Toothpapwidth2

Tooth%。angle15

Ioothtangdepth1.340979

5、GeneralRound普通圓槽

BlPiameters:

Backirondepth6.997553

Innerdiametei50

Outeididrretef90

BFillets

Bottomshaftradius1

Toothtangradus0

SGeneral

Skew0

Skewangle0

Temperatue20

Statocrftaterwi|HM-1929Ga

CoilmaterialfflCccoei:577e7Siemens/metei

目Teeth

4Bihxcahcnradius0

ShaH<length10.631045

■Slotarea|S2333781

Slotdepth13.002447

Slotlopradius3.781164

Slotwidthbottom9012284

Ioothgapangfe4584886

Ioothgapwidth2

Toothtangangle15

Toothtangdepth134405

6、Paralic1Square平行方槽

日力idmele,陵

Backirondepth7

Innerdiamete*50

Outeidiarreter90

日Fillets

Bottomshaftradus1

Toothtangrodius0

Topshaftradus1

日General

Skew0

Skewangle0

Temperatue20

StatorrftatenalHM-1929Ga

CoilrnalcfialI—ICoppei5.77c7uierrieniZrnctci

日Teeth

Bifixcat?cnradius0

Sha(^length11.093285

■^loiarea________j102252036

Slotdepth13

Slotwdth9.126383

Toothgapcngte5

Ioothgapwidth2180969

Toothtangangle15

Toothtangdepth1

7、ParalleIRound平行圓槽

BiDiametciin

Docki(ondepth6.9G1504

InnerdvarreJer50

□tierdxn&er90

5FiBets

Bottomshaftraius1

Toothtangradm0

口General

Skew0

Skewon^te0

Tempei&ure20

Statormaterial□M-1929Ga

Codmaterial匚二ICopper577e7Siemen$/meteF

STeethI

Bifurcationradius0

Shanklength10.853324

Slotarea94252827

Slotdepth13.038496

Slotwidth9.145719

Toothgapangfe5

Toothgapwidth2180969

Toothtangangle15

Toothtangdepth1

8、Parallel平行槽

Backirondepth84

Innerdiameter50

Outerdiameter90

日Fillets

Too?htangfacias0

Topshaftr0

曰Genetal

Skew0

Skewanflte0

Temperature20

StatormaterialIIM-1929Ga

CodmaterialIICopper:5.77e7Siemens/meter

日Teeth

Bifurcationrodius0

Shanklength96

|Slot小泊64646984

Slotdepth116

Slotwidth6734061

Toothgapangle15480373

9、Slotless無(wú)槽

Backirondepth9

Innerdiametef50

Outerdamper90

曰Gencidl

Skew0

SkewanQfe0

TemperaUure20

SMloimdleiidHM-1929Ga

CoilmatecialEZCopper5.77e7Siemer^mete?

BWindings

Gapangfebottom13.784205

G^pangtetop9.560384

bapwidthbottomb

Gapwidthtop6

■Wndngarea109岳8669

Wndhgdepth11

1.3.4繞組設(shè)計(jì)

所謂“繞組”,是指一些按一定的規(guī)律連接起來(lái)的線圈的總和。繞組通電后,與轉(zhuǎn)子磁

鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生力或轉(zhuǎn)矩驅(qū)使轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外負(fù)載一起轉(zhuǎn)動(dòng)(其大小和方向可由

左手定則確定),從而決定了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。轉(zhuǎn)子磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)后,其磁力線反過(guò)來(lái)又切割定

子繞組,在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),反過(guò)來(lái)又影響電動(dòng)機(jī)內(nèi)電動(dòng)勢(shì)的平衡關(guān)系??梢?jiàn)通電

繞組和磁場(chǎng)之間的相互作用,是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的主要媒介。繞組的具體結(jié)構(gòu)和連

接方式對(duì)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過(guò)程、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電路參數(shù)和電磁轉(zhuǎn)矩等基本問(wèn)題有重要的作用。

在直流無(wú)刷電機(jī)中,繞組又分為單層繞組和雙層繞組.每個(gè)槽內(nèi)放置一個(gè)繞組邊時(shí),

稱為單層繞組;每個(gè)槽內(nèi)放置兩個(gè)繞組邊時(shí),且分為上、下層時(shí),稱為雙層繞組。雙層繞組一

般都采用短距繞組,其節(jié)地y在0。8「左右,以使其5次和7次諧波的影響同時(shí)削減到比較

小,這樣既改善了電動(dòng)機(jī)的電磁性能,又可節(jié)省材料(因?yàn)槔@組的端部接線縮短了)。

LayoutmethodAutona<ic

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WireseemethodFilfactor

Filfadoc40

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WindingtypeLap

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