CAD软件在电力电子设备结构设计中的运用

CAD软件在电力电子设备结构设计中的运用

发表时间：2020-03-16T10:52:53.070Z 来源：《电力设备》2019年第21期作者：陈杰[导读] 摘要：随着时代的不断进步，科技的迅速发展，相应的电力电子设备的开发也是迈进了新的阶段。（南瑞研究院电力电子研发中心南京市 210000）摘要：随着时代的不断进步，科技的迅速发展，相应的电力电子设备的开发也是迈进了新的阶段。在当前对电力电子设备的开发生产中，通过对CAD技术的有效应用，不仅能够大幅度提升生产制造的效率，而且能够通过CAD技术构建模型，且该模型与最终生产制造完成的电力电子设备有较高的还原度。由此在电力电子设备研发中，应用CAD技术进行优化和完善，对提升研发的整体质量和效率起到了不可

或缺的重要作用。关键词：电力工程；电子设备；CAD结构设计在电力电子设备结构设计工作，一直都是一项复杂、细致的工作，这项工作对工作技术人员的要求非常高，要求工作技术人员不仅要求扎实的专业知识，同时还要有随机应变的能力，更重要的是必须能够根据实际的情况对电力电子设备的结构进行优化。本文从实际出发，结合近些年来在电力电子设备结构设计中运用的cad软件的具体状况，针对如何对电力电子设备的结构运用cad软件进行优化设计的方法进行研究，以及电力电子设备结构设计在cad平台所运用的技术进行研究。

1、电力电子设备cad软件辅助设计的具体概念在实际的工作过程中电力电子设备结构设计工作的具体过程是由标准机械紧固件、标准的电气电子元件、以及相关零部件在三维空间进行组合的工作。这就要求技术人员要熟练掌握我们所说的这些器件在三维空间的空间组合关系，技术人员在对这些器件进行组合之前，首先会在计算机电脑中通过计算机以及相应的软件技术建立和现实中器件一样的几何模型，在计算机软件中进行布局和组合，最终看看是否能够达到预期的组合效果。采用计算机软件技术可以帮助技术人员对电力电子设备结构设计中的错误进行侦查，技术人员通过计算机软件技术，可以及时的发现在结构设计构成中的不合理之处，然后工作技术人员进行及时的修改。技术人员在进行电力电子设备结构设计的时候对CAD软件有以下基本的要求：首先第一点三维空间几何模型的精确移动定位(组装布局)；然后是第二点三维几何素体构成(建立元器件模型)；然后是最后一点三维空间几何模型之间的静态干涉检查(布局校验)；这三个基本要求是技术人员在进行结构设计过程中的基本条件。

2、cad软件元件建模方法元件建模是电力电子设备结构设计工作中非常重要的环节，因为这不仅仅是开始，更是基础，这项工作的顺利开展才能够保障后期工作的顺利进行，经过相关研究发现在元件模型的设计中设计结果的可行性与可靠性主要取决于三个方面：首先是设计过程的合理性，工作人员在进行设计之前要进行数据调查，亲自测量，然后根据自己取得的数据在计算机软件中建立合理的高精度模型；其次就是准确性，在设计的过程中一定要把握设计的具体流程，熟练的掌握设计过程中涉及到的有关专业知识，在对元件进行空间布局的时候，元件的具体方位一点要精准。最后就是设计的稳定性，设计的结构要能够保障各项工作长期稳定的进行，稳定性也是考虑的重要因素。

3、cad软件元件装配的方法技术人员在对电力电子设备结构设计中的元件进行装配的时候，主要有三种方法可以实施。首先是基本操作方法。工作技术人员在对电力电子设备结构仿真设计对象比较复杂的时候，工作人员要按照其相应的装配要求和加工要求，以及各个元件之间的空间关系进行装配。具体的来说就是要是工作人员对装配对象进行分类，将其分为总装件、部装件、以及元件，分类结束以后再对其进行至底而上的装配。这种方式的元件装配方法对内存及CPU的负担要求低，定位方便。然后就是动态干涉模拟的装配方法。但是在实际的操作过程中CAD 软件并没有提供相应的自动干涉校验功能，这就要求进行模拟装配的时候要对实际装配过程中部件在空间位置的变化功能进行考虑，然后选择关键配合位置进行干涉检查。最后就是图层控制的装配方法。技术人员在装配之前要清理各元部件的无用层面以减轻装配时对CPU工作量及内存的要求。

4、cad软件CPU工作量控制技术人员在对CAD软件进行操作的时候，是以空间中元素的位置参数为设计基础的。通过cad软件对位置参数矩阵进行运算的过程中会浪费和占用CPU大量的空间和时间，所以说工作技术人员在遇到结构设计元件较多、或者说设计的结构比较复杂的时候一般不会采用这样的方法进行运算。比如说，在对定位和选点的时候工作人员可以对局部进行简化处理，减少在运算过程中不必要的搜寻运算。

5、cad软件内存的使用控制 Cad软件所占用的内存是设计时候的一个非常关键的因素，例如：在AUTOCAD被用作设计的时候，内存对计算机使用过程中的性能以及稳定性有非常重要的影响。工作技术人员在进行设计的过程中如果电脑中的仿真内存的容量不够的话会，那么电脑系统将会自动暂停运算。经过研究发现通过以下两个方面的措施可以很好的解决这样方面的问题。首先是在计算机电脑中适当的增加电脑内存的配置，经过长时间的实践证明，工作技术人员在元件建模的过程中工作站的内存配置大于128MB、用于元件建模的建模机内存配置大于32M可以满足要求。然后就是对设计过程中的内存使用状况进行合理的追踪，及时保存原始文档，这样可以帮助工作技术人员在出现了操作失误以后找回自己有用的设计数据。表1 工作站和建模机工作参数

6、结束语因此只要在计算机cad软件上将相关元部件的精确的几何模型，按需要在三维空间进行组合布局就可确定具体的空间结构关系，就可以精确地设计出结构件模型，完成结构设计。采用这种方法进行电力电子设备结构设计具有灵活高效、设计质量好及设计结果用途广等优点。在电力电子设备结构设计中采用本文论述的设计方法是可行的，并可用于其他低压或高压电气设备结构的设计中。参考文献

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[3]潘淳，高彪，张国栋，张中胜.MMC电力电子设备的结构设计[J].机械设计与制造工程，2018，47(11):45-48.