基于SOLIDWORKS的变压器三文设计 第3页
1.3.1 CAD技术的应用与发展
计算机辅助设术（Computer Aided Design）技术是计算机科学与工程科学结合的产物，它支持企业的产品开发过程从市场需求分析、产品设计、制造工艺设计、加工直至在线质量管理方面的工作。充分运用现代计算机技术的成就辅助工程技术人员对产品进行总体方案设计、分析、绘图和编写技术文档，从而提高工作效率、改善工作质量、扩展工作能力，并进一步将传统分散、重复、串行的作业方式集成起来、实现并行作业和信息化管理，它集硬件技术、软件技术、数学、力学、工程设计、工程分析、图形图像处理和模型建立与分析技术于一体、使得传统的设计方法与生产方式发生了根本性的变革[6]。
江泽民说过：“实现四个现代化，哪一化也离不开信息化”。CAD技术是电子信息技术中一个极其重要的分支。三十年来工业发达国家的CAD技术不断的创新、完善，逐步发展形成一个从研究开发生产制造到推广应用和咨询服务的完整的高技术产业。二文工程绘图技术日趋成熟，三文几何造型设计技术日益完善，价值数据库管理技术的发展，CAD技术已经处于CAD/CAM一体化的发展。而在此过程中三文CAD技术的发展的速度相对较快，所涉及的范围较广。CAD技术在变压器行业的应用也日趋成熟。
1.3.2 Solidworks软件
SolidWorks从1995年发布以来，已在全球逐渐成为一种标准化的实体模型设计系统。软件基于Windows平台开发，具有人性化的操作界面，易学易用，拥有大量用户，是一款非常受欢迎的三文机械CAD软件[7]，具有以下特点：
1.该软件主要用于产品的开发，其主要模块有零件、装配体、工程图等。这里主要用于实体模型的生成，用到其零件和装配体工作模式。
2.该软件是一个基于特征的、参数化的实体造型系统。特征技术和参数化技术是当前先进CAD系统的几个显著特征之一，SolidWorks采用后发优势，几乎具备所有当前CAD软件的先进技术：采用特征技术进行零件设计，用户可随时对特征做合理、不违反几何顺序的调整、插入、删除和重定义等修正。参数化技术使得实体设计过程中的尺寸修改变得容易，而实体造型技术则克服了三文图传统线框、曲面造型技术的不足[8]。
3．生成的三文立体模型图可进行三文观察，还能直接使用三文实体零件进行仿真装配，动态地观察可运动零部件的运动情况。
4.采用单一数据库技术，因而既可以方便地设计出三文立体零件，又支持零件和工程视图之间的相关性，即一方的任何修改，都可自动传到另一方[9]。SolidWorks技术先进，特点突出，非常便于三文工程模型的生成，以及对实体模型SolidWorks进行形象的三文观察[10]。因此，我们选择其完成变压器的三文设计。
1.4 课题研究的内容
结合变压器的设计和三文软件Solidworks的应用，本文包括以下几个方面的内容：
简述整个课题相关各领域的基本知识，介绍变压器设计的基本原理，以及目前的CAD技术目前的应用和SolidWorks软件。回顾课题的基本背景，并在此基础上总结论文研究的主要内容。
介绍变压器设计的流程和计算过程中对于课题比较重要的问题，根据国家标准和设计要求确定电磁计算方案。变压器的结构设计及其模型的建立，介绍对SolidWorks的运用，以及在电磁计算的基础之上利用SolidWorks进行变压器的结构设计和模型的建立。通对论文的研究进行总结，并对前景进行展望。
2 电力变压器的电磁计算概述
2.1 变压器技术参数
电磁计算是电力变压器设计的核心部分。电力变压器的设计先需要满足有关的国家标准以及企业标准的要求，在此之上还需要符合特定的生产合同的需要。变压器设计计算的任务就是根据上述的技术规范，确定变压器电磁负载、几何尺寸和电、热、机械等方面的性能参数，以满足使用部门的要求。
虽然在不同的场合，对电力变压器设计的具体要求会有所不同，但是一般来说，电力变压器设计一般包括以下几方面的参数：
(1) 变压器额定容量（Sn,KVA）
(2) 相数（m）
(3) 频率（f,Hz）
(4) 各线圈的额定线电压（Ux,KV）
(5) 线圈连接图与联结组
(6) 变压器的冷却方式
(7) 负载特点与安装特点
(8) 技术性能数据，包括阻抗电压（U总,%）,负载损耗（P1k,W）,空载损耗（Po,W）和空载电流（Io,%）。
在这些技术参数中，（1）～(7)由电力系统的技术条件和运行条件决定;(8)则是由国家标准GB/T6451-1999 中所规定的各种电压的等级和容量三相油浸式变压器的性能参数并且设计所得的方案必须满足以上技术参数的要求[11]。
2.2 变压器设计计算过程
2.2.1变压器计算的一般程序
变压器电磁计算的任务是计算变压器不同设计方案的电磁负载以及主要几何尺寸，计算性能数据，计算温升和变压器的重量，外形尺寸，估算经济指标，根据计算结果选择比较合理的设计方案。变压器计算的一般手工计算的设计程序如图2-1所示。
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