Технология моделирования и виртуальные электроприборы

В последние годы отечественные заводы и проектные институты внедрили программное обеспечение для 3D-проектирования, такое как UGH и Pro/E. Это программное обеспечение может реализовать моделирование, сборку и автоматическую генерацию инженерных чертежей компонентов и объектов в 3D-пространстве, а также автоматически проектировать пресс-формы и генерировать коды ЧПУ в соответствии с разработанными компонентами. Это программное обеспечение вывело проектирование низковольтных электроприборов в Китае на новый уровень, но для дальнейшего соответствия требованиям исходных технических условий и достижения заданных электрических и механических характеристик необходима технология моделирования.
При проектировании низковольтного электротехнического изделия после определения предварительной схемы проектирования и размеров на основе заданных технических условий необходимо провести инженерный анализ или опытные эксперименты для проверки соответствия схемы проектирования исходным техническим требованиям. Долгое время традиционные методы инженерных расчетов использовались для анализа характеристик с низкой точностью, особенно для основной характеристики низковольтного распределительного устройства, а именно характеристики отключения, которую невозможно рассчитать. Поэтому людям приходится полагаться на изготовление прототипов и экспериментальную проверку для проверки осуществимости схем проектирования. Такой подход требует больших трудовых и материальных ресурсов и удлиняет цикл разработки продукта, влияя на рыночную конкурентоспособность новых продуктов.
Для решения вышеуказанных проблем в последние годы стремительно развиваются технологии компьютерного моделирования и эмуляции. С помощью этой новой технологии люди могут точно оценить производительность проектируемых продуктов до производства прототипов, снизить стоимость повторного производства прототипов и экспериментов, ускорить циклы разработки продуктов и улучшить производительность продуктов. Это важная часть модернизации методов разработки низковольтных электрических продуктов.
К основным характеристикам низковольтных электроприборов относятся отключающая способность, повышение температуры, прочность компонентов, электрическая и термическая стабильность, изоляционные характеристики и другие электрические свойства. Для этого требуется моделирование и анализ физических полей, таких как электромагнитные поля, поля напряжений и магнитные поля объекта проектирования. Прогресс компьютерной имитации и технологии моделирования, а также постоянное улучшение производительности товарного программного обеспечения для конечно-элементного анализа создали условия для применения этой новой технологии в низковольтных электроприборах. Программное обеспечение для конечно-элементного анализа 1970-х и 1980-х годов имело очень сложные задачи предварительной и последующей обработки, такие как анализ электрического поля большого трансформатора и ввод необработанных данных, таких как трехмерные размеры различных компонентов, что обычно требовало нескольких дней или даже недель напряженного труда. В 1990-х годах коммерциализированное программное обеспечение для конечно-элементного анализа было объединено с технологией визуализации, используя моделирование признаков для ввода трехмерной графики вместо ввода данных для каждого замка, что сделало работу по вводу очень простой и интуитивно понятной. Часть постобработки также сделала выходные данные или трехмерную графику легко наблюдаемыми и анализируемыми. В то же время, с необходимостью решения сложных инженерных задач, это программное обеспечение для моделирования и анализа было расширено на такие области, как гидродинамика, механическая вибрация и динамика механизмов.