सिमुलेशन प्रौद्योगिकी और आभासी विद्युत उपकरण

हाल के वर्षों में, घरेलू कारखानों और डिजाइन संस्थानों ने UGH और Pro/E जैसे 3D कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर पेश किए हैं। ये सॉफ़्टवेयर 3D स्पेस में घटकों और संस्थाओं के इंजीनियरिंग ड्रॉइंग के मॉडलिंग, असेंबली और स्वचालित पीढ़ी को साकार कर सकते हैं, और डिज़ाइन किए गए घटकों के अनुसार स्वचालित रूप से मोल्ड डिज़ाइन कर सकते हैं और CNC कोड उत्पन्न कर सकते हैं। इन सॉफ़्टवेयर ने चीन में कम वोल्टेज वाले विद्युत उपकरणों के डिज़ाइन को एक नए स्तर पर पहुँचा दिया है, लेकिन मूल तकनीकी स्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा करने और पूर्व निर्धारित विद्युत और यांत्रिक प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, सिमुलेशन तकनीक की आवश्यकता है।
कम वोल्टेज वाले विद्युत उत्पाद को डिजाइन करते समय, दी गई तकनीकी स्थितियों के आधार पर प्रारंभिक डिजाइन योजना और आयामों को निर्धारित करने के बाद, यह सत्यापित करने के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण या प्रोटोटाइप प्रयोग किए जाने चाहिए कि क्या डिजाइन योजना मूल तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करती है। लंबे समय से, पारंपरिक इंजीनियरिंग गणना विधियों का उपयोग खराब सटीकता के साथ विशेषता विश्लेषण के लिए किया जाता रहा है, विशेष रूप से कम वोल्टेज स्विचगियर की मुख्य विशेषता के लिए, अर्थात् ब्रेकिंग विशेषता, जिसकी गणना नहीं की जा सकती है। इसलिए, लोगों को डिजाइन योजनाओं की व्यवहार्यता को सत्यापित करने के लिए प्रोटोटाइप निर्माण और प्रयोगात्मक सत्यापन पर निर्भर रहना पड़ता है। इस दृष्टिकोण के लिए बहुत अधिक जनशक्ति और भौतिक संसाधनों की आवश्यकता होती है, और उत्पाद विकास चक्र को लम्बा खींचता है, जिससे नए उत्पादों की बाजार प्रतिस्पर्धा प्रभावित होती है।
उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, हाल के वर्षों में कंप्यूटर सिमुलेशन और अनुकरण तकनीक तेजी से विकसित हुई है। इस नई तकनीक के साथ, लोग प्रोटोटाइप उत्पादन से पहले डिज़ाइन किए गए उत्पादों के प्रदर्शन को सटीक रूप से समझ सकते हैं, बार-बार प्रोटोटाइप उत्पादन और प्रयोगों की लागत को कम कर सकते हैं, उत्पाद विकास चक्रों को तेज कर सकते हैं और उत्पाद प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। यह कम वोल्टेज वाले विद्युत उत्पाद विकास विधियों के आधुनिकीकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
कम वोल्टेज वाले विद्युत उपकरणों की बुनियादी विशेषताओं में ब्रेकिंग क्षमता, तापमान वृद्धि, घटकों की ताकत, विद्युत और थर्मल स्थिरता, इन्सुलेशन प्रदर्शन और अन्य विद्युत गुण शामिल हैं। इसके लिए डिज़ाइन ऑब्जेक्ट के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, तनाव क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र जैसे भौतिक क्षेत्रों के सिमुलेशन और विश्लेषण की आवश्यकता होती है। कंप्यूटर नकल और सिमुलेशन तकनीक की प्रगति, साथ ही कमोडिटी परिमित तत्व विश्लेषण सॉफ़्टवेयर के प्रदर्शन में निरंतर सुधार ने कम वोल्टेज वाले विद्युत उपकरणों में इस नई तकनीक के अनुप्रयोग के लिए परिस्थितियाँ बनाई हैं। 1970 और 1980 के दशक के परिमित तत्व विश्लेषण सॉफ़्टवेयर में बहुत जटिल प्री-प्रोसेसिंग और पोस्ट-प्रोसेसिंग कार्य थे, जैसे कि एक बड़े ट्रांसफार्मर के विद्युत क्षेत्र का विश्लेषण करना और विभिन्न घटकों के त्रि-आयामी आयामों जैसे कच्चे डेटा को इनपुट करना, जिसके लिए आमतौर पर कई दिनों या हफ्तों तक की मेहनत की आवश्यकता होती थी। 1990 के दशक में, व्यावसायिक परिमित तत्व विश्लेषण सॉफ़्टवेयर को विज़ुअलाइज़ेशन तकनीक के साथ जोड़ा गया था, जिसमें प्रत्येक लॉक के लिए डेटा इनपुट के बजाय त्रि-आयामी ग्राफिक्स इनपुट करने के लिए फ़ीचर मॉडलिंग का उपयोग किया गया था, जिससे इनपुट कार्य बहुत सरल और सहज हो गया। पोस्ट-प्रोसेसिंग भाग ने आउटपुट डेटा या त्रि-आयामी ग्राफिक्स को देखना और विश्लेषण करना भी आसान बना दिया। साथ ही, जटिल इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने की आवश्यकता के साथ, इस सिमुलेशन और विश्लेषण सॉफ़्टवेयर को द्रव गतिकी, यांत्रिक कंपन और तंत्र गतिकी जैसे क्षेत्रों में विस्तारित किया गया है।