Simuleringsteknologi og virtuelle elektriske apparater

De siste årene har innenlandske fabrikker og designinstitutter introdusert 3D-datastøttet designprogramvare som UGH og Pro/E. Denne programvaren kan realisere modellering, montering og automatisk generering av tekniske tegninger av komponenter og enheter i 3D-rom, og automatisk designe former og generere CNC-koder i henhold til de utformede komponentene. Denne programvaren har tatt utformingen av lavspente elektriske apparater i Kina til et nytt nivå, men for ytterligere å oppfylle kravene til de originale tekniske forholdene og oppnå den forhåndsbestemte elektriske og mekaniske ytelsen, er det nødvendig med simuleringsteknologi.
Ved utforming av et lavspenningselektrisk produkt, etter fastsettelse av foreløpig designskjema og dimensjoner basert på de gitte tekniske forhold, må det utføres ingeniøranalyse eller prototypeeksperimenter for å verifisere om designskjemaet oppfyller de opprinnelige tekniske kravene. I lang tid har tradisjonelle ingeniørberegningsmetoder blitt brukt for karakteristikkanalyse med dårlig nøyaktighet, spesielt for hovedkarakteristikken til lavspentkoblingsanlegg, nemlig bruddkarakteristikken, som ikke kan beregnes. Derfor må folk stole på prototypeproduksjon og eksperimentell verifisering for å verifisere gjennomførbarheten av designopplegg. Denne tilnærmingen krever mye arbeidskraft og materielle ressurser, og forlenger produktutviklingssyklusen, noe som påvirker markedskonkurranseevnen til nye produkter.
For å løse de ovennevnte problemene har datasimulerings- og emuleringsteknologi utviklet seg raskt de siste årene. Med denne nye teknologien kan folk nøyaktig forstå ytelsen til designet produkter før prototypeproduksjon, redusere kostnadene ved gjentatt prototypeproduksjon og eksperimenter, akselerere produktutviklingssykluser og forbedre produktytelsen. Dette er en viktig del av moderniseringen av lavspente elektriske produktutviklingsmetoder.
De grunnleggende egenskapene til lavspente elektriske apparater inkluderer bruddkapasitet, temperaturøkning, komponenters styrke, elektrisk og termisk stabilitet, isolasjonsytelse og andre elektriske egenskaper. Dette krever simulering og analyse av fysiske felt som elektromagnetiske felt, spenningsfelt og magnetiske felt til designobjektet. Fremgangen innen dataimitasjon og simuleringsteknologi, så vel som den kontinuerlige forbedringen av ytelsen til programvare for endelig elementanalyse av varer, har skapt forutsetninger for anvendelse av denne nye teknologien i elektriske lavspente apparater. Den endelige elementanalyseprogramvaren på 1970- og 1980-tallet hadde svært komplekse for- og etterbehandlingsoppgaver, som å analysere det elektriske feltet til en stor transformator og legge inn rådata som de tredimensjonale dimensjonene til forskjellige komponenter, som vanligvis krevde flere dager eller til og med uker med krevende arbeid. På 1990-tallet ble kommersialisert finite element-analyseprogramvare kombinert med visualiseringsteknologi, ved å bruke funksjonsmodellering for å legge inn tredimensjonal grafikk i stedet for datainndata for hver lås, noe som gjorde inndataarbeidet veldig enkelt og intuitivt. Etterbehandlingsdelen gjorde også utdataene eller tredimensjonal grafikk lett å observere og analysere. Samtidig, med behovet for å løse komplekse tekniske problemer, har denne simulerings- og analyseprogramvaren blitt utvidet til områder som fluiddynamikk, mekanisk vibrasjon og mekanismedynamikk.